# Profilage métabolique de cultures de pomme de terre infectées par le mildiou et traitées par un agent de biocontrôle

Dala RAAD¹,², Kamar Hamade¹, Damien Herfurth¹, Roland Molinié¹, Jean-Xavier Fontaine¹, Hassan Rammal², Akram Hijazi², Marc Ongena³, François Mesnard¹, Ophélie Fliniaux¹.

## Introduction

La culture de la pomme de terre (Solanum tuberosum) est souvent menacée par le mildiou qui est causé par Phytophthora infestans, un oomycete qui affecte les feuilles et les tubercules. La surfactine, un agent de biocontrôle, est un cyclopeptide biactif produit par différentes souches bactériennes et qui a montré l'induction d'une résistance systémique dans la pomme de terre [1].

Dans cette étude un profilage métabolique est effectué par RMN pour des vitroplants infectées par P.infestans et traitées par la surfactine afin d'identifier les métabolites impactés par l'emploi de cette substance active et de comprendre le métabolisme de la résistance induit chez la pomme de terre [2] [3]

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## Résultats

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PLS-Da score plot des extractions de feuilles de pomme de terre dans 4 conditions: FC-feuilles contrôle, FS-feuilles traitées avec 12 µg/ml surfactine, FM- feuilles infectés avec le champignon Phytophthora infestans qui cause le mildiou, FMS- feuilles infectées par le champignon et traitées avec la surfactine.

## Matériel et Méthode

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Culture in vitro
dans 4 conditions

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Lyophilisation

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Séparation feuilles/tiges

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Broyage

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100
mg
MS

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10min,
4°C,1400- rpm

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Centrifuge

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30 min
20min
10 min

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### Extraction

10 min,
60°C,2000 rpm

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Thermomixeur

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700µl H2O/MeOH
50:50

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Extraction par robot

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Extrait du
surnageant
400 µl

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2x400µl H2O/
MeOH
50:50

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1200µl
surnageant

Transfert
750µl

pH=6

Séchage sous flux
d'azote

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Tubes RMN

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Données spectrales

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Ajout du TMSP
pH=6

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RMN 600 MHz
TXI-5mm Bruker

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* Les CP1 et CP2 de l'analyse expliquent 62.3% de la variabilité des données.

* Selon CP1, FM et FMS sont séparés du groupe FC et FS; la présence du pathogène explique la différence des métabolites secondaires impliqués dans le système de résistance de la plante.

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Acide succinique

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Glycine

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L-Proline

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Acide acétique

Concentration relative des 7 métabolites discriminants présents dans chaque condition influençant le plus la séparation des variables au niveau des PLS-DA

## Conclusion et Perspectives

Les analyses multivariées réalisées en RMN pour des extraits de feuilles de pommes de terre cultivées in vitro ont montré une différence du profilage métabolique des plantes traitées par la surfactine et les plantes infectées par le champignon. Ces résultats pourront être combinés aux analyses des extraits de tiges qui peuvent expliquer la réponse de cette plante contre un stress biotique et clarifier le rôle de l'agent de biocontrôle qui induit le système de résistance de la pomme de terre. Ensuite, une analyse des extraits des organes de la plante sera réalisée avec l'utilisation d'une bactérie qui produit de la surfactine pour avoir une vue plus large de la réponse globale de la plante à un microorgansime comme agent de biocontrôle.

## Analyse statistique

i. Phasage des spectres 1H (TopSpin 3.2)

ii. Alignement des spectres (Matlab 2014b)

iii. Découpage en bins

iv. Intégration

v. Analyse multivariée PLS-DA score plot (SIMCA-P software)

## Identification des métabolites

I. Acquisition 1D et 2D

II. Base de données

I. Profilage métabolique des feuilles de pomme de terre

II. Identification des métabolites discriminants des 4 conditions mentionnées

## Références:

[1]S. Tomar et al., "Screening of novel microorganisms for biosurfactant and biocontrol activity against Phytophthora infestans," J Environ Biol., vol. 35, pp. 893-899, 2014.

[2]A. Daaboub et al., "Biological Control Using Beneficial Microorganisms as an Alternative to Synthetic Fungicides for Managing Late Blight Disease," Potato Res., vol. 65, no. 4, pp. 991-1013, Dec. 2022, doi: 10.1007/s11540-022-09555-y.

[3]Y. Wang et al., "Surfactin and fengycin B extracted from Bacillus pumilus W-7 provide protection against potato late blight via distinct and synergistic mechanisms," Appl Microbiol Biotechnol, vol. 104, no. 17, pp. 7467-7481, Sep. 2020, doi: 10.1007/s00253-020-10773-y.