DIAGSOL : développement d’un nouveau marqueur fonctionnel d’exposition aux herbicides β-tricétones dans un sol agricole

Overview & Synopsis

De nombreux herbicides ciblent une enzyme végétale aussi retrouvée chez des organismes dits « non-cibles » tels que les microorganismes. Ce travail de thèse vise à établir la preuve de concept que les gènes microbiens codant l’enzyme ciblée ou l’activité de l’enzyme elle-même peuvent servir de marqueur d’impact écotoxicologique des herbicides dans les sols. L’enzyme HPPD (4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase) et le gène du même nom, cible des herbicides bêta-tricétones, sont sujets d’étude. Des études in silico montrent que le gène hppd est présent dans de nombreux genres bactériens et un couple d’amorces ciblant une majorité des séquences décrites a été dessiné. Ce dernier a servi à mesurer l’abondance, la composition et la diversité de la communauté bactérienne hppd de microcosmes de sols exposés à la sulcotrione ou à sa formulation commerciale, le Decano®. Les mêmes mesures sont réalisées sur des champs agricoles traités avec des ?-tricétones pendant une année. A l’échelle de la communauté, aucun effet des herbicides n’est décelable, renforçant leur réputation « eco-friendly ». Au niveau enzymatique, des études de docking moléculaire montrent que les herbicides se lient plus fortement à l’HPPD de certaines souches. Le bioessai développé soutient cette observation : les ?tricétones ont un effet variable sur l’activité HPPD en fonction de la souche considérée. La tembotrione inhibe plus fortement l’activité HPPD de Bacillus cereus ATCC14579 et Shewanella oneidensis MR-1 que la sulcotrione et la mésotrione. A l’avenir, ce bioessai pourrait être utilisé comme marqueur d’exposition des sols aux herbicides ?-tricétones dans une optique d’évaluation du risque par les autorités.