Étude et ingénierie du microbiome de cannabis sativa
Cannabis sativa L. est une plante polyvalente qui peut servir comme source alimentaire, pharmaceutique, de fibres textiles, et même comme psychotrope récréatif. Dans cette optique, une optimisation de la croissance de C. sativa guidée par des pratiques agricoles et horticoles intensives et durables via l’ingénierie du microbiome de la plante pourrait présenter des avantages économiques et écologiques importants pour ce secteur. Quoique la culture de C. Sativa soit généralement bien maitrisée, la riche complexité du microbiome de la plante reste encore à ce jour à être mieux caractérisée et exploitée. Le but principal de cette thèse fut la caractérisation des variations spatio-temporelles et cultivars-dépendantes du microbiome de C. sativa en conditions commerciales par analyses de séquençage à haut débit, ainsi que l’ingénierie de ce microbiome afin de promouvoir la croissance de C. sativa. Les objectifs spécifiques étaient : 1) Caractérisation des microbiomes respectifs de la phyllosphère, de la rhizosphère et de l’endorhizosphère de C. sativa lors des 4 différents stades de croissance de la plante (la propagation, le stade pré-végétatif, le début de la floraison et de la fin de la floraison) chez trois cultivars commerciaux (CBD Yummy, CBD Shark et Hash Plant), en utilisant une approche basée sur le séquençage à haut débit (16S bactérien et ITS fongique) couplée à des analyses bio-informatiques. 2) Ingénierie du microbiome de C. sativa via l’identification et la caractérisation d’interactions phytobénéfiques triparties entre C. sativa, Bacillus spp. et Pseudomonas spp. engendrant une promotion de croissance végétale, ainsi que l’identification des voies métaboliques bactériennes phytobénéfiques potentiellement impliquées dans ces interactions. Les variations spatio-temporelles et cultivars-dépendantes du microbiome de C. sativa chez trois cultivars commerciaux furent décrites en termes de structure, de diversité et de fonction. Ces résultats ont dévoilé la riche complexité ainsi que la flexibilité du microbiome de la rhizosphère. De plus, l’inoculation de la rhizosphère avec des consortia ciblés de Pseudomonas spp. et Bacillus spp. a permis d’augmenter le rendement de C. sativa dans divers types de substrats, un résultat qui ne fut pas observé avec des inoculations uniques de Pseudomonas spp. ou Bacillus spp. L’utilisation d’outils de bio-informatiques a permis la prédiction de certaines voies métaboliques responsables pour cette promotion de croissance, telles que celles impliquées dans la solubilisation du phosphore ainsi que des voies de signalisation ayant des rôles de promotion de croissance encore inconnus chez C. sativa. Cette étude fondamentale décrivant le microbiome de C. sativa en conditions commerciales et l’identification d’interactions phytobénéfiques représente une découverte majeure qui pourrait avoir des répercussions appliquées importantes pour l’industrie naissante du cannabis.
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