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Several interesting fungal strains were recovered from air and surface samplings in a number of Paleolithic-decorated caves in France during multiple surveys. Multi-locus (ITS, LSU, SSU, RPB1, RPB2 and TEF-1α) phylogenetic analysis of these strains through maximum likelihood and Bayesian inference coupled with a morphological characterization revealed a new fungal taxa, Leptobacillium cavernicola sp. nov. This new species morphologically and phylogenetically close to Leptobacillium muralicoa, which was also first isolated from a cultural heritage context. The study of this new species led us to reconsider the taxonomic position of strains that have hitherto been identified as Leptobacillium spp., suggesting that several new species could be added to the genus.

Leptobacillium cavernicola Leplat, sp. nov. MB844042 (Fig. 3) GenBank: OM622527 (ITS), OM628786 (LSU), OM628847 (SSU), OM677786 (RPB1), OM654326 (RPB2), OM654337 (TEF1-α) Systematic position: Fungi, Dikarya, Ascomycota, Pezizomycotina, Sordariomycetes, Hypocreomycetidae, Hypocreales, Cordycipitaceae Holotype:— FRANCE. Prignac-et-Marcamps, 45° 2’ 20” N, 0° 30’ 6” W, 22 October 2018. Isolated from surface sampling in the Pair-non-Pair cave, CBS 149113, preserved in a metabolically inactive state. Etymology: The epithet cavernicola refers to the environment from which the strains of the species were mainly isolated, i.e. caves. Colonies on MEA reached 12–24 mm diam. after 14 days at 25 °C, aerial mycelium can be scarce, velvety, white, slightly yellow exudate present in some strains. Reverse dark brown. Colonies on PDA reached 14–20 mm diam. after 14 days at 25 °C, aerial mycelium can be scarce, velvety to floccose, white. Reverse usually dark brown. Yellow diffusible pigment present in some strains. Phialides 5.1–27.2 x 1.2 –1.7 µm, mainly solitary, slender, tapering toward tip. Conidia 3.1–6.9 x 0.9 –1.5 µm, forming long, slender chains, narrowly cylindrical to slightly fusiform, some were slightly lemon-shaped, first-formed conidium were usually shorter, obovoid to pyriform with a rounded distal end. Chlamydospore absent. Octahedral crystals not observed. Other strains examined:— FRANCE. LRMH C212, LRMH C216, LRMH C302, LRMH C304, Cabrerets, 44° 30′ 27″ N, 1°38′ 40″ E, isolated from air samplings in Pech-Merle cave, LRMH C212 and LRMH C 216 in October 2016, LRMH C302 and LRMH C 304 in October 2018; LRMH C217, Prignac-et-Marcamps, 45° 2’ 20” N, 0° 30’ 6” W, October 2016, isolated from air sampling in Pair-non-Pair cave; LRMH C313, LRMH C314, Les Eyzies-de-Taillac-Sireuil, 44° 56′ 37″ N, 1° 02′ 32″ E, October 2018, isolated from air samplings in Combarelles cave. Notes: Leptobacillium cavernicola is distinguishable in the genus Leptobacillium by its slow growth rate on PDA at 25 °C, which is comparable to the rates recorded for L. leptobactrum var. leptobactrum and L. muralicola. However, caution should be applied when comparing with L. muralicola due to the differences in experimental protocol: Sun et al. (2019) studied the growth rate of this fungus at 20 °C over 10 days. The phialides produced by L. cavernicola seem shorter than those produced by L. leptobactrum var. leptobactrum and L. muralicola, and the difference between these three species is significantly supported by the phylogenetic data. The dark brown reverse of L. cavernicola on MEA and PDA media also seems to be characteristic of the species.

An original fungal strain has been recovered during an aerobiological survey in the Pech-Merle show cave (France). The use of multi-locus (ITS, LSU, SSU RPB1, RPB2 and TEF-1α) phylogenetic analysis of the strain by maximum likelihood and by Bayesian inference coupled with a morphological characterization allowed us to place it in the Simplicillium genus as Simplicillium pech-merlensis sp. nov. This new species seems morphologically close to S. calcicola and S. album, which were also first isolated from a cave habitat. This paper discusses the phylogenetic place of S. pech-merlensis and some other species in the genus Simplicillium.

National audience; Fusarium Head Blight (FHB) is one of the most important disease altering wheat crops. A field experiment was conducted to better understand the saprotrophic development of Fusarium graminearum and its consequences on FHB, to characterize the relative importance of the different sources of FHB inoculum and the accumulation of mycotoxins in grains and subsequently, to determine early indicators of future disease development on ears and accumulation of mycotoxins in grains. The development of F. graminearum in the soil and crop residues was monitored in controlled conditions. The inoculum hosted by seeds and/or buried with crop residues in the topsoil had only an effect on the winter development of the disease. In contrast, the main source of inoculum causing FHB disease on ears and accumulation of mycotoxins in wheat kernels came from residues left on the soil surface. Monitoring of plant development from sowing to harvest, crop management and soil and weather conditions produced a large database. Unfortunately, the role of climate was decisive in the development of the Fusarium-host plant interaction, thus prevented the use of early indicators to accurately predict the risks of yield losses and accumulation of mycotoxins involved. F. graminearum was regulated by the soil microflora. However, crop residues provide the fungus spatial and trophic niches favourable to its development. The exploitation of these niches by F. graminearum depends on the nature (previous crop and C/N) of the residues. Maize stubbles provide a greater carrying capacity than wheat straw and rapeseed residues while mustard has a suppressive effect for the fungus. The management of crop residues is a key point to control the development of FHB. A strong emphasis should be placed on the biological decomposition of crop residues at the soil surface or/and on the use of suppressive intermediate crops such as mustard to limit the soil inoculum potential of saprotrophic F. graminearum.

Fusarium Head Blight (FHB), mainly caused by the fungal species Fusarium graminearum, is one of the most important disease altering wheat crops in Burgundy. Moreover the plant-pathogen interaction leads to the production of mycotoxins potentially toxic for humans and animals.The only alternative to date to prevent the development of the disease is to control the saprotrophic development of F. graminearum in its natural habitat, i.e. weeds, soil and crops residues. Due to the trend of reduced tillage, special attention should be paid to the role of crop residues in the survival and development of F. graminearum.Two approaches were chosen to better understand the saprotrophic development of F. graminearum and its consequences towards FHB. i) The first through a field experiment in the Burgundian pedoclimatic context aimed at defining the relative importance of the different sources of inoculum in the development of FHB and the accumulation of mycotoxins in grains. The field experiment was also to determine whether early indicators of disease development on ears and accumulation of mycotoxins could be identified. ii) The second, through test microcosms, was to follow the development of F. graminearum in the soil and crop residues.This work highlighted the importance of crop residues management in the development of FHB and gave new understanding about the survival of the fungus on these residues. Improve the biological decomposition of crop residues at the soil surface or/and using suppressive intermediate crops could be the next prospective to investigate to limit the soil inoculum potential of saprotrophic F. graminearum; La fusariose est une des maladies les plus importantes altérant le blé en Bourgogne. L’espèce fongique Fusarium graminearum est l’un des agents principaux de la maladie. L’interaction hôte-pathogène peut entrainer la production de mycotoxines toxiques pour l’homme et l’animal.La seule alternative pour prévenir le développement de la maladie est de contrôler l’inoculum primaire dans son habitat naturel : les adventices, le sol et les résidus de culture. En raison de la tendance à la réduction du travail du sol, une attention particulière doit être portée au rôle des résidus de culture dans la survie et le développement de F. graminearum. Dans ce travail de thèse, deux approches ont été choisies pour mieux comprendre le développement saprotrophe du champignon et ses conséquences. La première, à travers un essai en champ dans le contexte pédoclimatique Bourguignon, avait pour but de définir la part relative des différentes sources d’inoculum dans le développement de la fusariose et l’accumulation des mycotoxines dans les grains. Cet essai devait en outre permettre de déterminer si des indicateurs précoces du développement de la maladie sur épi et de l’accumulation de mycotoxines pouvaient être identifiés. La seconde, à travers un essai en microcosmes, avait pour but de suivre le développement de F. graminearum dans le sol et les résidus.Ce travail a permis de souligner l’importance de la gestion des résidus de culture dans le développement de la fusariose du blé. Favoriser une décomposition biologique rapide des résidus de culture et/ou introduire des cultures intermédiaires assainissantes constituent des perspectives de recherche sur lesquelles doivent porter nos efforts

International audience; The influence of biotic (disinfected and non disinfected soil) and trophic (presence of crop residues or not) factors as well as the nature of residues (wheat, maize, rape) on the saprotrophic competence of Fusarium graminearum in soil was investigated in controlled conditions in soil microcosms for 3 months using qPCR to monitor the population dynamics of the plant pathogenic fungus. The main factor was soil disinfection establishing that the survival of F. graminearum was regulated by soil microbial communities. Crop residues provided a favourable habitat for F. graminearum but the growth of the pathogenic fungus was promoted to different extents according to the origin of the residues.

National audience; Fusarium graminearum causes wheat head blight disease and produce different mycotoxins (as Deoxynivalenol=DON) which are toxic for human and animal. During off season it survives in the soil, on weeds and in crop residues. A 6 months study was conducted in controlled conditions (microcosms of natural soil, 17°C, 80%WHC) to test whether the presence of DON in the wheat crop residues gives advantages to F. graminearum to survive and develop a primary inoculum during the decomposition process. This study was carried out in the presence of the whole soil biota (i.e. fungi, bacteria, protozoa, nematodes and earthworms). Both F. graminearum and the biota were monitored during the decomposition process. The wheat crop residues were placed on the soil surface or incorporated into the natural soil. This experiment was conducted with (1mg DON/kg soil-straw mixture) and without DON. This study suggested that the mycotoxins provided a competitive advantage to F. graminearum and were deleterious towards the fungal community and the nematodes but not towards the bacteria or the earthworms. However, all the results were not statistically significant. The use of molecular tools as well as the forthcoming quantification of DON in the residues during 24 weeks of observation will provide the clarification and may confirm or not the trends we observed.

National audience

SPE affiche, résumé; Troisième plante cultivée au monde derrière le maïs et le riz, première en ce qui concerne les échanges commerciaux, le blé est l’un des aliments prépondérants en production animale et les produits issus de sa transformation sont à la base de l’alimentation humaine. La fusariose est l’une des principales pathologies fongiques touchant les cultures de blé : elle provoque notamment un dessèchement des épis touchés. Un « pool » de champignons appartenant aux genres Fusarium et Microdochium est responsable de cette maladie. Celle-ci est connue depuis longtemps puisque F. graminearum, l’agent principal de la pathologie, a été décrit en 1839 (Schwabe, Flora Anhaltina 2). Outre les pertes de rendement occasionnées, les champignons qui en sont responsables sont producteurs de mycotoxines potentiellement toxiques pour l’homme et les animaux. La réglementation CE N° 1881/2006, entrée en vigueur en 2007, fixe les doses admissibles de ces mycotoxines dans les denrées alimentaires. Dans le cadre d'un Réseau d’animation scientifique sur la contamination des céréales par les mycotoxines de Fusarium spp. et dans le cadre du programme Farine+ soutenu par le pole de compétitivité Vitagora de la région Bourgogne, programme visant à promouvoir et garantir la qualité alimentaire de la farine de blé, nous cherchons à caractériser les facteurs essentiels au développement saprophyte de F. graminearum afin de prévenir la contamination du blé. La part relative de l'inoculum aérien, de l'inoculum d'origine tellurique et de l'inoculum présent dans les semences est déterminée par une double approche conduite au champ et en laboratoire. Un accent particulier est mis sur le rôle des résidus du précédent cultural et sur leur gestion en vue d'assurer le contrôle du développement de l'inoculum primaire. Parallèlement, la caractérisation des symptômes précoces permet la mise au point d'un bioessai afin d'associer l'activité infectieuse du champignon aux conditions relatives à son développement. Un essai au champ mimant l’action des différents types d’inoculum de champignon a été mis en place à l’automne 2008. Des contrôles du taux de maladie depuis la semence jusqu’à la récolte du blé sont effectués régulièrement et les souches isolées sont identifiées par des méthodes de microbiologie classique et moléculaires. Une base de données associant types de symptômes, conditions d'occurrence et microorganismes est ainsi constituée. Le développement saprophyte de populations de F. graminearum d'agressivités différentes est suivi en microcosmes de sol en fonction de facteurs tels que la texture et la structure du sol, l'humidité, la nature des résidus de culture, la présence de mycotoxines. Un milieu d'isolement a été choisi, la souche modèle est en cours de transformation (DSRed, GFP), la technique de PCR quantitative est adaptée. L'analyse de la structure des communautés microbiennes du sol permettra de comprendre le rôle des interactions directes (antagonistes) ou indirectes sur le développement du pathogène pour éventuellement identifier des agents de lutte. Les premières observations révèlent la responsabilité de l’inoculum contenu dans le sol, et plus particulièrement dans les semences, dans le développement précoce de la maladie.

Troisième plante cultivée au monde derrière le maïs et le riz, première en ce qui concerne les échanges commerciaux, le blé est l’un des aliments prépondérants en production animale et les produits issus de sa transformation sont à la base de l’alimentation humaine. La fusariose est l’une des principales pathologies fongiques touchant les cultures de blé : elle provoque notamment un dessèchement des épis touchés. Un « pool » de champignons appartenant aux genres Fusarium et Microdochium est responsable de cette maladie. Celle-ci est connue depuis longtemps puisque F. graminearum, l’agent principal de la pathologie, a été décrit en 1839 (Schwabe, Flora Anhaltina 2). Outre les pertes de rendement occasionnées, les champignons qui en sont responsables sont producteurs de mycotoxines potentiellement toxiques pour l’homme et les animaux. La réglementation CE N° 1881/2006, entrée en vigueur en 2007, fixe les doses admissibles de ces mycotoxines dans les denrées alimentaires. Dans le cadre d'un Réseau d’animation scientifique sur la contamination des céréales par les mycotoxines de Fusarium spp. et dans le cadre du programme Farine+ soutenu par le pole de compétitivité Vitagora de la région Bourgogne, programme visant à promouvoir et garantir la qualité alimentaire de la farine de blé, nous cherchons à caractériser les facteurs essentiels au développement saprophyte de F. graminearum afin de prévenir la contamination du blé. La part relative de l'inoculum aérien, de l'inoculum d'origine tellurique et de l'inoculum présent dans les semences est déterminée par une double approche conduite au champ et en laboratoire. Un accent particulier est mis sur le rôle des résidus du précédent cultural et sur leur gestion en vue d'assurer le contrôle du développement de l'inoculum primaire. Parallèlement, la caractérisation des symptômes précoces permet la mise au point d'un bioessai afin d'associer l'activité infectieuse du champignon aux conditions relatives à son développement. Un essai au champ mimant l’action des différents types d’inoculum de champignon a été mis en place à l’automne 2008. Des contrôles du taux de maladie depuis la semence jusqu’à la récolte du blé sont effectués régulièrement et les souches isolées sont identifiées par des méthodes de microbiologie classique et moléculaires. Une base de données associant types de symptômes, conditions d'occurrence et microorganismes est ainsi constituée. Le développement saprophyte de populations de F. graminearum d'agressivités différentes est suivi en microcosmes de sol en fonction de facteurs tels que la texture et la structure du sol, l'humidité, la nature des résidus de culture, la présence de mycotoxines. Un milieu d'isolement a été choisi, la souche modèle est en cours de transformation (DSRed, GFP), la technique de PCR quantitative est adaptée. L'analyse de la structure des communautés microbiennes du sol permettra de comprendre le rôle des interactions directes (antagonistes) ou indirectes sur le développement du pathogène pour éventuellement identifier des agents de lutte. Les premières observations révèlent la responsabilité de l’inoculum contenu dans le sol, et plus particulièrement dans les semences, dans le développement précoce de la maladie.