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Immunité vasculaire des plantes dépendante de XopAC – XOPAQUE

Cibles végétales de Xanthomonas campestris, l'agent de la pourriture noire des crucifères

La bactérie phytopathogène Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) est l'agent de la pourriture noire des brassicacées (choux, navet, radis, arabidopsis...). Pour coloniser la plante, Xcc injecte des effecteurs protéiques de type III dans la cellule végétale pour manipuler la physiologie et/ou l'immunité de la plante. Dans le cadre de l'ANR Xopaque, nous nous attachons à trouver les cibles moléculaires de l'effecteur XopAC dans la plante résistante ou sensible à Xanthomonas.

Cibles végétales de Xanthomonas campestris, l'agent de la pourriture noire des cruciferes

Xcc est un pathogène majeur des brassicacées cultivées tels que le choux, le radis, navet,... La pourriture noire cause ainsi des pertes économiques importantes et impacte l'environnement par les nombreux traitements qu'elle engendre. En étudiant les cibles de XopAC dans la plante et en identifiant des gènes importants pour la résistance à Xcc, nous désirons apporter aux semenciers des marqueurs de résistance-sensibilite qui permettront l'amélioration variétable des brassicacées cultivées

L'utilisation du pathosystème Xcc/Arabidopsis permettra de conduire des travaux de génétique moléculaire (mutations) chez la bactérie et la plante. La recherche d'intéracteurs biochimiques (Purification in planta, crible double hybride) ou génétiques de xopAC (recherche de suppresseurs in planta) sera entreprise et validée par génétique inverse chez Arabidopsis.

A ce jour, nous avons montre que:
-la résistance dépendante de XopAC chez Arabidopsis est contrôlée par plusieurs RLCK (receptor-like cytoplasmic kinase).
-5 mutations importantes pour les fonctions de xopAC in planta sont en cours de clonage positionnel.

Ces travaux vont permettre:
-de définir les bases génétiques d'une résistance a Xcc chez les brassicacées.
-de promouvoir des stratégies de sélection assistée par marqueurs de variétés de choux résistantes à Xcc

Deux publications sont soumises

Les systèmes de sécrétion de type III (T3S) présents chez les bactéries à Gram-negatif pathogènes de plantes ou d’animaux transportent des effecteurs protéiques de type III (T3E) directement dans les cellules de l’hôte où ils interfèrent avec l’immunité de l’hôte et contribuent à établir des conditions de croissance favorables au pathogène. L’identification et la caractérisation de leurs cibles de virulence est un enjeu scientifique majeur car il donne accès à de nouveaux composants de l’immunité innée et procure des outils précieux pour l’étude et la manipulation de la physiologie de ces hôtes (par exemple, gene silencing, modifications post-traductionnelles des protéines, régulation de la mort cellulaire, contrôle de la transcription,…).
Notre groupe concentre ses efforts et ressources sur l’étude des stratégies de virulence des bactéries phytopathogènes de la famille des Xanthomonas à cause de leur importance économique d’une part, et de leur large spectre d’hôte et stratégies de virulence variées, d’autre part. Nous travaillons plus particulièrement sur Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc), l’agent de la pourriture noire des brassicassées telles que le chou et la plante modèle Arabidopsis.
Ce projet est centré sur l’étude approfondie de l’effecteur XopAC en raison de ses propriétés originales : (i) Il est spécifique de Xcc, (ii) Il contribue à l’agressivité et à la délimitation du spectre d’hôte chez Xcc (iii) Il possède probablement une activité d’adénylylation sur les protéines végétales, une modification post-traductionnelle jusqu’alors inconnue chez les végétaux. (iv) Il est spécifiquement reconnu dans le système vasculaire d’Arabidopsis et y induit une réponse immunitaire innée originale.
Notre projet vise à identifier les cibles directes de virulence de XopAC in planta et les composants de la réponse immune induite par xopAC dans le système vasculaire de la plante. Notre programme expérimental est organisé en 3 modules: (i) Analyse structure/fonction de XopAC afin de préciser les contributions de xopAC et de ses domaines fonctionnels au pouvoir pathogène de Xcc. (ii) Identification des cibles végétales directes de XopAC que ces protéines interagissent avec XopAC et/ou qu’elles soient modifiées par l’activité adénylylation de XopAC. Nous allons tester l’importance biologique de cette modification post-traductionnelle des protéines dont l’existence était encore récemment insoupçonnée chez les plantes. (iii) Identification de loci interagissant génétiquement avec xopAC codant des interacteurs directs or indirects de XopAC et des éléments de signalisation nécessaires à l’immunité vasculaire induite par xopAC.
En effet, les bases moléculaires de l’immunité vasculaire des plantes sont inconnues à ce jour bien que des pathogènes majeurs pénètrent et colonisent la plante par leur système vasculaire. Aussi, la connaissance des mécanismes de mise en place de cette résistance aux étapes précoces de l’infection devrait permettre à l’avenir de définir des stratégies novatrices de protection des végétaux contre ce type de pathogènes.

Coordinateur du projet

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES (Divers public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES

Aide de l'ANR 200 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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