La vigne et ses microorganismes : un « holobionte »

« Dans un contexte agronomique soumis à des enjeux clés (réduction des intrants de synthèse et changement climatique en particulier), la compréhension de la structuration du microbiote végétal et de ses régulations pourrait faciliter la transition agroécologique et une meilleure résilience des plantes à différentes contraintes (biotiques comme abiotiques). »

Notre vision de la vigne est bousculée : elle n’est plus considérée comme un simple macro-organisme, mais comme un « méta-organisme » constitué de la plante et des microorganismes qui lui sont associés. On parle d’holobionte.
Ce concept d’holobionte trouve ses racines dans l’étude du microbiote humain, en particulier celui de l’intestin. Pesant près de 1,5 kg chez l’adulte, ce « deuxième cerveau » abrite plus de 100 000 milliards de microorganismes qui contribuent au bon fonctionnement de notre organisme. Essentiel à la digestion et à la production de molécules bénéfiques pour le système immunitaire, un microbiote intestinal diversifié assure une protection contre diverses pathologies.
À l’image de l’humain, la santé du végétal dépend d’une interaction complexe avec sa communauté microbienne. De même que le microbiote intestinal se diversifie via l’alimentation, le microbiote racinaire est alimenté par le sol rhizosphérique. Le sol constitue le réservoir primaire des endophytes pour les plantes et les racines sont le point d’entrée principal.

Le microbiote : une composante de l’effet terroir

Le microbiote contribue fortement à la typicité régionale du vin. En effet, l’analyse des gènes du microbiote permet de discriminer les vignobles d’un continent et, au sein d’un continent, les vignobles d’une région. La composition du microbiote viticole varie cependant selon de nombreux facteurs : régions géographiques, parcelles, individus, et entre les différents compartiments de la vigne (sol, racines, feuilles, baies). On observe une richesse et une diversité microbiennes décroissantes du sol vers les parties aériennes, probablement en raison des conditions environnementales plus hostiles en hauteur (UV, variations de température et d’humidité).

L’influence du microbiote sur les fonctions de la vigne

Les études fonctionnelles du microbiote sont cruciales pour comprendre comment les microorganismes offrent à la plante un panel de nouvelles fonctions pour son adaptation. En effet, ces derniers sont capables de répondre rapidement aux changements environnementaux. Le compartiment racinaire, par exemple, exprime davantage de gènes microbiens liés à la signalisation, au transport membranaire et au métabolisme, tandis que les raisins et les feuilles montrent une abondance de gènes impliqués dans la biodégradation des xénobiotiques. Des recherches sont en cours, comme le projet Holoviti, visant à identifier des bioindicateurs de l’état sanitaire de la vigne, ou le projet GetUp, qui cherche des isolats liés à la résistance au mildiou. Il est même envisagé de transférer des microbes de plantes adaptées aux conditions arides pour conférer une tolérance à des vignes de régions tempérées.

Certains microorganismes sont eux-mêmes des holobiontes !

La complexité ne s’arrête pas là : certains microorganismes sont eux-mêmes des holobiontes. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA), par exemple, hébergent des endobactéries et même des mycovirus, qui peuvent moduler leurs fonctions et leur capacité à promouvoir la croissance des plantes ou l’absorption de nutriments. Cette « mise en abyme » souligne l’importance d’une approche fonctionnelle plutôt que d’un simple recensement d’espèces, les méthodes moléculaires actuelles étant limitantes pour la discrimination des isolats.

En somme, comprendre la structuration et le fonctionnement de l’holobionte vigne est désormais crucial pour le modifier, l’améliorer et le piloter au sein de l’agroécosystème, offrant des perspectives prometteuses pour une viticulture plus résiliente et durable.