Les semences représentent un élément central du système alimentaire mondial. Elles sont utilisées à la fois en tant que semis pour la culture de plantes non pérennes mais aussi source de nourriture majeure pour le bétail et les humains. Pour obtenir des rendements satisfaisants, les agriculteurs utilisent depuis longtemps de nombreux intrants chimiques et des produits phytosanitaires afin d’amender les sols et protéger les cultures. Mais de nombreux rapports montrent désormais les effets délétères, à court et long termes, de l’utilisation de ces composés, autant sur l’environnement que sur la santé humaine. Ainsi, l’Union Européenne a décidé de s’intégrer dans une démarche de transition écologique (Pacte vert, 2020) afin de réduire massivement l’utilisation de ces composés d’ici 2050. Cependant, sans méthode de remplacement, l’arrêt de l’utilisation des pesticides à eux seuls pourrait engendrer une perte de 17 à 20% des rendements de cultures. La mise en place de stratégies alternatives de protection des cultures est donc nécessaire pour permettre cette transition agroécologique tout en permettant une production suffisante de semences

Une option plus récente consiste à envisager d’utiliser le réservoir auparavant insoupçonné du sol et des plantes que constituent les microorganismes. En effet, le microbiote (l'ensemble des microorganismes retrouvés sur un hôte, comme une plante) joue un rôle sur la santé de son hôte, il permet d'améliorer la nutrition des plantes en favorisant l’acquisition de ressources essentielles, telles que l’azote (Dellagi et al., 2020) ou le phosphate (Etesami et al., 2021) mais peut aussi lutter contre des microorganismes pathogènes (Vannier et al., 2019) et même des insectes ravageurs (Nagrale et al., 2023). Ainsi, en modifiant la composition des microorganismes d'une plante, il est possible de l'aider à lutter contre des pathogènes ou de promouvoir sa croissance (Figure 1, Compant et al., 2024). Sur les graines, le pilotage du microbiote viserait donc à limiter la transmission de pathogènes des semences, et ainsi réduire le traitement et la destruction de lots de semences contaminés (Barret et al., 2016). Il pourrait aussi jouer un rôle dans l’installation des cultures, en favorisant les processus de germination et d’émergence (Colaert-Sentenac et al., 2026, Bergmann et al., 2026).

Figure 1 : Liste des principaux microorganismes utilisés dans la lutte face à des pathogènes. Compant et al., 2024

Une des techniques utilisées pour modifier ce microbiote est l'inoculation de groupe de microorganismes nommés plus largement "Consortia microbiens". Pour modifier le microbiote des graines, il y a deux possibilités : inoculer la graine directement ou bien inoculer les organes qui vont produire la graine pour modifier son microbiote pendant son développement.  La modification du microbiote des graines par sa directe inoculation a déjà été mis en place en laboratoire, en déposant des microorganismes en forte quantité, il est possible de modifier le microbiote de la graine ainsi que celui de la jeune plante qu'elle produit (Arnault et al., 2025, Suteau et al., 2026). Des modifications du microbiote des graines par inoculation des fleurs ont aussi été mises en évidence par l'inoculation de bactéries seules (Mitters et al., 2017 ; Bergmann et al., 2026). Mais ces techniques ne sont pas toujours fonctionnelles, c'est pourquoi il est nécessaire de mieux comprendre comment choisir les microorganismes à inoculer ainsi que les fonctions souhaitées pour obtenir les effets désirés. 

Références :

Figure principale crée à l'aide BioRender (BioRender.com) par Logan Suteau, 2026

Arnault, G., Marais, C., Préveaux, A., Briand, M., Poisson, A.-S., Sarniguet, A., Barret, M., & Simonin, M. (2024). Seedling microbiota engineering using bacterial synthetic community inoculation on seeds. FEMS Microbiology Ecology, 100(4), fiae027. https://doi.org/10.1093/femsec...

Barret, M., Guimbaud, J., Darrasse, A., & Jacques, M. (2016). Plant microbiota affects seed transmission of phytopathogenic microorganisms. Molecular Plant Pathology, 17(6), 791‑795. https://doi.org/10.1111/mpp.12...

Bergmann, G. E., Lui, K., Lopez, C., Velasco, A., Marais, C., Barret, M., Simonin, M., Vannette, R. L., & Leveau, J. H. J. (2026). Contribution of Floral Transmission to the Assembly and Health Impact of Bacterial Communities in Watermelon Seeds. Phytobiomes Journal, 10(2), 165‑177. https://doi.org/10.1094/PBIOME...

Colaert-Sentenac, L., Planchet, E., Abadie, C., Lalande, J., Hamdy, S., Marais, C., Dupont, A., Le Corre, L., Koutouan, C.-E., Wagner, M.-H., Barret, M., Tcherkez, G., Teulat, B., & Simonin, M. (2026). Identification of Candidate Seed Metabolites and Microbiota Members associated with Germination and Emergence in Common Bean. Plant Biology. https://doi.org/10.64898/2026....

Compant, S., Cassan, F., Kostić, T., Johnson, L., Brader, G., Trognitz, F., & Sessitsch, A. (2024). Harnessing the plant microbiome for sustainable crop production. Nature Reviews Microbiology. https://doi.org/10.1038/s41579...

Dellagi, A., Quillere, I., & Hirel, B. (2020). Beneficial soil-borne bacteria and fungi : A promising way to improve plant nitrogen acquisition. Journal of Experimental Botany, 71(15), 4469‑4479. https://doi.org/10.1093/jxb/er...

Etesami, H., Jeong, B. R., & Glick, B. R. (2021). Contribution of Arbuscular Mycorrhizal Fungi, Phosphate–Solubilizing Bacteria, and Silicon to P Uptake by Plant. Frontiers in Plant Science, 12. https://doi.org/10.3389/fpls.2...

Mitter, B., Pfaffenbichler, N., Flavell, R., Compant, S., Antonielli, L., Petric, A., Berninger, T., Naveed, M., Sheibani-Tezerji, R., von Maltzahn, G., & Sessitsch, A. (2017). A New Approach to Modify Plant Microbiomes and Traits by Introducing Beneficial Bacteria at Flowering into Progeny Seeds. Frontiers in Microbiology, 8. https://doi.org/10.3389/fmicb....

Nagrale, D. T., Chaurasia, A., Kumar, S., Gawande, S. P., Hiremani, N. S., Shankar, R., Gokte-Narkhedkar, N., Renu, & Prasad, Y. G. (2023). PGPR : The treasure of multifarious beneficial microorganisms for nutrient mobilization, pest biocontrol and plant growth promotion in field crops. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 39(4), 100. https://doi.org/10.1007/s11274...

Pacte vert : La voie vers une UE durable et climatiquement neutre. (2020, juin 26). Thèmes | Parlement européen. https://www.europarl.europa.eu...

Suteau, L., Campion, C., Marais, C., Briand, M., Hardouin, A., Hellyn, K., Maurice, K., Marchi, M., Simonin, M., & Guschinkaya, N. (2026). Seed-applied multi-kingdom synthetic communities selectively reshape bacterial communities and highlight key criteria for strain selection. Microbiology. https://doi.org/10.64898/2026....

Vannier, N., Agler, M., & Hacquard, S. (2019). Microbiota-mediated disease resistance in plants. PLOS Pathogens, 15(6), e1007740. https://doi.org/10.1371/journa...