Nouvelles méthodes de traçage appliquées aux Xanthomonas pathogènes du riz et des citrus – XANTHracing

L'originalité et la nouveauté de ce projet réside en l'identification, la caractérisation, le séquençage et l'exploitation à haut débit des loci CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) et VNTR (variable number of tandem repeats) d'une large collection de souches de Xanthomonas oryzae et Xanthomonas citri. Les CRISPR et VNTR sont largement inexplorés et inexploités chez les bactéries phytopathogènes en général et dans le genre Xanthomonas en particulier. Ce genre est représenté par des bactéries gram-négatives associées à diverses plantes et présentant un degré élevé de spécificité hôte. Les Xanthomonas peuvent provoquer des maladies sur plus de 400 plantes hôtes différentes appartenant à la fois aux dicotylédones et monocotylédones. Le genre Xanthomonas est un excellent modèle pour comprendre les aspects épidémiologiques et évolutifs de l'interaction hôte-bactérie via les outils de la génomique. La surveillance épidémiologique des agents phytopathogènes est indispensable pour le contrôle des maladies et pour développer une protection intégrée des végétaux. Le traçage des souches bactériennes et l'identification de nouveaux isolats émergents et virulents nécessitent des outils d'identification discriminants et de plus en plus précis. Pour cela, nous proposons de développer un nouveau système de typage moléculaire à haut débit, rapide, sensible et robuste, universellement utilisable et reproductible et adapté au genre Xanthomonas avec comme modèle d’étude deux espèces de Xanthomonas (citri et oryzae). Pour atteindre cet objectif, nous proposons 1) l'analyse et le séquençage à haut débit des locis CRISPR qui permettra dans l'avenir le développement d'une puce oligonucléotide CRISPR et une meilleure connaissance de la fonction des gènes CRISPR, et 2) une analyse VNTR. Cette étude est focalisée sur Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) agent causal de la bactériose du riz et Xanthomonas citri pv. citri (Xcc) agent de la bactériose des citrus. Ces pathogènes sont des organismes de quarantaine qui représentent un danger important pour la culture de plantes d’intérêt agronomique jouant un rôle clé dans la sécurité alimentaire mondiale. Environ 200 souches illustrant la diversité génétique et géographique au sein de ces deux espèces de Xanthomonas ont été sélectionnées et seront analysées. Les méthodes de typage basées sur les CRISPR et VNTR seront mises au point puis évaluées pour la caractérisation, le diagnostic et l'épidémio-surveillance des souches de Xoo et Xcc à grande échelle. La fiabilité, la reproductibilité, le pouvoir discriminant seront testés de même qu'une comparaison des résultats entre laboratoires. Les données acquises seront utilisées pour développer le premier outil de typage moléculaire CRISPR/VNTR à grande échelle. Des bases de données seront développées et mise en ligne afin de les rendre facilement accessibles. Ces informations permettront de définir des stratégies d'échantillonnage pour les expériences futures sur le terrain puis de tester la résistance des variétés permettant ainsi d'élaborer des stratégies durables pour la protection des végétaux. Le projet permettra de fournir les bases pour de futures recherches sur la fonction des CRISPR sur les organismes modèles proposés. Le projet implique trois équipes partenaires représentant des instituts de recherche fondamentale et appliquée l'IRD, le CIRAD et l'Université d'Orsay. Les chercheurs participant à ce projet sont tous reconnus comme étant des experts dans leur domaine (microbiologie, phytopathologie, phylogénie, génétique, génomique, épidémiologie) bénéficiant d’une large expertise sur la génétique, génomique et l’épidémiologie des bactéries pathogènes et plus particulièrement des phytopathogènes à Xanthomonas.