Depuis ces dernières décennies, l'agriculture est soumise à de très fortes pressions pour atteindre des niveaux intensifs de production. La réussite de cet objectif, globalement atteint, est notamment liée à l'utilisation massive de pesticides et d'engrais chimiques. Néanmoins, l'utilisation de ces produits agrochimiques détériore profondément la qualité des sols, ainsi que l'environnement. L'enjeu serait le développement de pratiques agricoles durables qui exploitent les microbiomes naturellement associés aux cultures, notamment en culture céréalière. Cette thèse s'intéresse à éclairer les aspects complexes des communautés microbiennes associées à une variété ancienne de blé, en identifiant chez certains candidats leur potentiel bénéfique sur la croissance et l'immunité innée chez le blé. Deux cent six isolats fongiques et 102 isolats bactériens ont été isolés de la rhizosphère, des racines, et des épis de l'ancienne variété de blé Florence aurore. Parmi ces isolats, 6 souches de Trichoderma de la rhizosphère et 14 bactéries endophytes des racines de blé ont été sélectionnés afin de caractériser leurs potentiels biofertilisant sur la croissance végétale, et bioprotectant envers Fusarium culmorum, un agent pathogène dominant en Tunisie causant des maladies économiquement préjudiciables. Tous ces isolats ont démontré leur efficacité biostimulatrice in planta par l'augmentation des biomasses fraîche et sèche, ainsi que la teneur en chlorophylle chez des plants de blé sous conditions contrôlées. Ces aptitudes sont corrélées avec la capacité de ces souches in vitro à solubiliser le phosphate et le zinc, à produire des composés indoliques, de l'ammoniac et du cyanure d'hydrogène. Parallèlement, ces souches ont montré une aptitude bioprotectrice en élicitant les défenses végétales de manière systémique chez les jeunes plants de blé de 21 jours. De même, les endophytes bactériens Paenibacillus polymyxa, Paenibacillus peoriae et Pantoae agglomerans inhibent in vitro la croissance mycélienne, la sporulation et la germination des macroconidies de F. culmorum, soit par contact direct, soit en traitant le pathogène avec les fractions intracellulaires purifiées. Ces aptitudes antagonistes seraient expliquées par la production de composés organiques volatils, de substances antifongiques et d'enzymes extracellulaires lytiques telles que l'Amylase, la Cellulase, la Pectinase, la Protéase et la Chitinase. Ces observations offrent des solutions prometteuses afin de dynamiser plus fort encore des cultures céréalières plus productives en Tunisie et respectueuses de l'environnement.