Caractérisation métabolique et métagénomique du microbiote et prédiction de la supressivité du sol à la maladie du Bayoud de palmier dattier

Le Doyen de la Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal porte à la connaissance du public que Monsieur EL HILALI ALAOUI soutiendra une thèse de Doctorat intitulée : «Caractérisation métabolique et métagénomique du microbiote et prédiction de la supressivité du sol à la maladie du Bayoud de palmier dattier».

La soutenance publique aura lieu le Samedi 18 avril 2026 à 10h00 à l’Amphi de Conférences, à la Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal, devant le jury composé de :

• Madame BOUISSANE Latifa : Professeure, Faculté Polydisciplinaire, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Présidente ;

• Monsieur BOUIAMRINE El Houssine : Professeur, Faculté des Sciences, Université Moulay Ismail, Meknès, Rapporteur ;

• Monsieur FARISSI Mohamed : Professeur, Faculté Polydisciplinaire, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Rapporteur ;

• Madame HAMDALI Hanane : Professeure, Faculté des Sciences et Techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Rapporteure ;

• Monsieur ABBAS Younes : Maître de Conférences Habilité, Faculté Polydisciplinaire, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Examinateur ;

• Monsieur HADDIOUI Abdelamajid : Professeur, Faculté des Sciences et Techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Co-directeur de thèse ;

• Monsieur ESSARIOUI Adil : Docteur-Ingénieur, Centre Régional de la Recherche Agronomique, INRA, Errachidia, Co-directeur de thèse ;

• Monsieur BOUDA Said : Professeur, Faculté des Sciences et Techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Directeur de thèse. 

Résumé:

    La maladie du Bayoud, causée par Fusarium oxysporum f. sp. albedinis (Foa), constitue une menace grave pour les palmiers dattiers dans les oasis marocaines. Cette étude explore l'impact des communautés microbiennes du sol et l'utilisation de l'intelligence artificielle pour mieux comprendre les mécanismes de suppression naturelle de la maladie et améliorer la gestion de la propagation du pathogène.

     Les profils nutritionnels des isolats de Fusarium provenant des sols de trois régions ont été évalués à l'aide de plaques Biolog SF-P2 : un sol suppressif de Marrakech et deux sols propices d'Errachidia et Zagora. Des tests de co-inoculation ont été réalisés pour évaluer l'activité inhibitrice de chaque isolat de Fusarium sur Foa. Les analyses chimiques des sols ont montré que les sols suppressifs sont riches en nutriments, tandis que les sols propices sont pauvres en nutriments. Les résultats ont montré que les isolats de Fusariums de Marrakech (Fus_M) avaient la croissance la plus élevée, suivie de ceux d’Errachidia (Fus_R), dont la croissance était similaire à celle de Foa. En outre, les isolats de Zagora (Fus_Z) a inhibé la croissance de Foa de 23%, contre 17% pour Fus_M et 15% pour Fus_R. De plus, les isolats de Fusarium de Zagora ont partagé 94% des nutriments utilisés, ce qui est significativement plus élevé en comparaison avec ceux de Fus_R (88%) et Fus_M (84%). Ces résultats suggèrent que la suppression de la maladie dans le sol suppressif (Fus_M) est due à la fois à la compétition pour les nutriments et aux interactions antagonistes entre les espèces de Fusarium et le pathogène.

    Les analyses de la diversité des communautés bactériennes et fongiques, respectivement par l’ARNr 16S et l’ITS1, ont montré des variations entre les trois régions étudiées. Pour les bactéries, l’indice de Shannon varie dans un intervalle étroit compris entre environ 6,6 et 7,1 ; avec une médiane proche de 6,9–7,0 à Marrakech, légèrement plus élevée à Errachidia et  à Zagora. L’indice inverse de Simpson  présente des médianes d’environ 400 à Marrakech, 280–300 à Errachidia et atteint près de 300 à Zagora, indiquant une répartition plus équilibrée des taxons dans le premier site. Sur le plan fongique, Ascomycota domine largement à Marrakech avec environ 85 % de l’abondance relative, contre 55 % à Errachidia et 73 % à Zagora, tandis que les Basidiomycota représentent environ 12 % à Marrakech et augmentent fortement à Errachidia (≈43 %). À l’échelle générique, Aspergillus est dominant à Marrakech avec près de 33 %, alors que Tremellomycetes atteint environ 30 % à Errachidia et que Zagora présente une distribution plus diversifiée avec Wallemia (≈15 %) et Penicillium (≈10 %). Les indices de diversité fongique de Shannon montrent des médianes proches de 2,8 à Marrakech, 3,1 à Errachidia et 3,0 à Zagora, tandis que l’indice de Simpson  varie entre environ 0,83 et 0,9, sans différence significative entre les sites.      

    L'application de l’Apprentissage Automatique pour prédire la suppressivité des sols, en fonction des profils microbiens a été réalisée. Ainsi, soixante isolats de Fusarium provenant de sols suppressifs et propices au Maroc ont été évalués à l’aide de 95 sources de carbone différentes, et six modèles d'apprentissage automatique : la régression logistique (LR), Naive Bayes (NB), K-Nearest Neihbors (KNN), XGBoost, Gradient Boosting (GB) et Support Vector Machine (SVM). Les résultats ont révélé que les modèles XGBoost et Gradient Boosting offraient la meilleure précision prédictive, avec des valeurs AUC supérieures à 90%, ce qui indique une excellente capacité à prédire la suppression des sols. L’analyse SHAP a permis d'identifier des marqueurs métaboliques associés à la suppression de Foa, soulignant ainsi le rôle crucial des communautés microbiennes dans la résistance au pathogène. Cette étude a ainsi mis en place un cadre basé sur les données métaboliques pour prédire la suppressivité des sols, facilitant une gestion proactive et efficace de la maladie.

    Les résultats obtenus ouvrent la voie à une gestion durable et préventive de la maladie du Bayoud en intégrant l’écologie microbienne et les technologies modernes d'intelligence artificielle.

Mots-clés : Bayoud ; Fusarium oxysporum f. sp. albedinis; Écologie microbienne ; Diversité bactérienne et fongique ;   Sol Supressif ;   Test Biolog SF-P2 ;  Apprentissage Automatique ; Prédiction de la suppressivité des sols.