Génomique comparative et potentiel de biocontrôle de cinq souches de Bacillus isolées du rhizosphère de la vigne

Pourquoi cela compte pour les amateurs de vin et les viticulteurs

Les vignes du monde entier sont attaquées par la pourriture grise, un champignon destructeur qui peut anéantir les rendements et altérer le goût, la couleur et l’arôme du vin. Aujourd’hui, cette maladie est principalement maîtrisée par des fongicides synthétiques qui peuvent laisser des résidus dans les vignobles et dans les bouteilles. Cette étude explore une alternative plus écologique : des bactéries du sol naturellement présentes dans des vignobles argentins qui pourraient protéger les vignes contre les maladies tout en évitant l’usage de produits chimiques.

Une communauté cachée autour des racines

Les vignes ne vivent pas isolées. Leurs racines sont entourées d’une communauté souterraine active de microbes qui se nourrissent des exsudats racinaires et, en retour, peuvent aider les plantes à résister au stress et aux agents pathogènes. À partir de cette zone racinaire, les chercheurs avaient précédemment isolé cinq souches de Bacillus, un groupe de bactéries robustes formant des spores déjà utilisé dans certains traitements agricoles écologiques. Les cinq souches pouvaient ralentir d’importants champignons pathogènes en tests de laboratoire, y compris Botrytis cinerea, l’agent de la pourriture grise, mais leur identité précise et leurs modes d’action restaient à déterminer.

Distinguer les alliés des suspects

Pour comprendre ce qu’ils avaient trouvé, l’équipe a séquencé l’ADN complet de chaque souche de Bacillus et comparé les génomes aux bases de données de référence. Deux souches, nommées AMCV2 et FAU18, se sont clairement rattachées à Bacillus subtilis, une espèce largement considérée comme sûre et déjà utilisée comme agent de lutte biologique. Les trois autres souches se sont regroupées au sein de la famille Bacillus cereus, qui comprend non seulement des biopesticides utiles mais aussi des bactéries capables de provoquer des intoxications alimentaires et d’autres maladies. Comme les limites à l’intérieur de cette famille sont floues, les auteurs ont combiné plusieurs méthodes de classification et des contrôles microscopiques, et ont finalement attribué ces trois souches à Bacillus cereus sensu stricto — un groupe portant des gènes typiques de toxines diarrhéiques et nécessitant donc de la prudence.

Armes naturelles produites par les bactéries du vignoble

Les données génomiques ont aussi révélé quels outils chimiques ces bactéries pourraient utiliser contre les champignons. Les cinq souches possédaient des ensembles de gènes capables de diriger la synthèse de métabolites secondaires — des molécules spécialisées non indispensables à la survie de base mais cruciales pour la compétition et la défense. Chez la paire sûre de B. subtilis, AMCV2 et FAU18, les chercheurs ont identifié des clusters géniques complets et très conservés pour deux lipopeptides cycliques, le fengycine et le surfactine. Ces molécules tensioactives sont connues pour percer les membranes fongiques et perturber les biofilms. Les souches de B. cereus, en revanche, présentaient un fort potentiel génétique pour produire des sidérophores, des composés qui récupèrent le fer dans l’environnement, mais n’indiquaient que des éléments incomplets des puissants lipopeptides antifongiques.

Mettre à l’épreuve les défenses bactériennes

Pour vérifier si ces prédictions se traduisaient par une activité réelle, l’équipe a isolé les lipopeptides à partir de cultures de chaque souche et les a appliqués sur des boîtes où se développait la pourriture grise. Seuls les extraits d’AMCV2 et FAU18 ont créé des zones claires et durables où le champignon n’a pas progressé ; les souches de B. cereus n’ont montré aucune suppression visible dans les mêmes conditions. Lorsque les scientifiques ont observé le stade le plus précoce du cycle de vie du champignon — la germination des spores — ils ont constaté que les lipopeptides de la paire B. subtilis bloquaient presque complètement la sortie des spores de la pourriture grise, tandis que les spores dans les traitements témoins germaient normalement. La combinaison des deux extraits de B. subtilis n’a pas renforcé l’effet, mais ne l’a pas non plus diminué, ce qui suggère que chacun est déjà très puissant individuellement.

Vers un contrôle des maladies plus propre pour les vignobles

En combinant l’analyse de l’ADN et des tests de laboratoire, cette étude précise quelles bactéries de vignoble sont à la fois efficaces et probablement sûres pour être utilisées comme fongicides vivants. Le résultat clé est que deux souches de B. subtilis issues des racines de vignes argentines produisent de puissants lipopeptides antifongiques qui empêchent la germination des spores de la pourriture grise, offrant un outil prometteur pour protéger les vignes sans recourir à des pulvérisations chimiques intensives. En revanche, les souches de B. cereus, bien qu’elles produisent des composés récupérateurs de fer, ont montré peu d’action antifongique directe et portent des traits génétiques qui soulèvent des préoccupations de sécurité. Ensemble, ces résultats désignent AMCV2 et FAU18 comme de solides candidates pour des biofongicides de nouvelle génération à base de Bacillus susceptibles de soutenir une viticulture plus durable et sans résidus.

Citation: Lajoinie, D.M., Rocco Welsh, R., Rey, C. et al. Comparative genomics and biocontrol potential of five Bacillus strains isolated from grapevine rhizosphere. Sci Rep 16, 10819 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44555-9

Mots-clés: biocontrôle de la vigne, Bacillus subtilis, botrytis, biofongicide, viticulture durable