JCJC SVSE 7 - JCJC : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Biodiversité, évolution des écosystèmes, écosystèmes productifs, agronomie

Bases moléculaires de l’interaction R-Avr entre le peuplier et Melampsora larici-populina, l’agent de la rouille foliaire – POPRUST

POPRUST

Bases moléculaires de l'interaction R-Avr entre le peuplier et Melampsora larici-populina, l'agent de la rouille foliaire

Identification et validation d'effecteurs de rouille par une approche de génomique fonctionnelle

Caractériser des effecteurs chez une espèce fongique non modèle telle que Melampsora larici-populina (biotrophe obligatoire) pathogène d'un hôte ligneux, est un véritable challenge. Ce projet vise à i) caractériser les gènes d’effecteurs conditionnant l'infection de l'hôte, ii) identifier les variations naturelles au sein des séquences des déterminants génétiques qui conditionnent la virulence du pathogène et iii) décrire l’interaction gène-pour-gène R-Avr entre le peuplier et l’agent de la rouille foliaire sur la base de l’identification de gènes d’avirulence Avr parmi les effecteurs candidats.

Génomique : reséquençage de 40 génomes d'isolats sélectionnés parmi des populations récoltées autour d'un évènement majeur de contournement de résistance
Transcriptomique : dissection fine d'une cinétique d'infection de feuilles de peuplier (interactions compatible/incompatible) par RNA-Seq à 0, 6, 12,18, 24, 30, 36, 42, 48, 60, 72 et 96 h après inoculation
Analyse fonctionnelle : production de protéines recombinantes, tests HR in planta, tests de virulence en système hétérologue, structure des protéines, transformation

L'analyse fine de la cinétique d'infection a conduit à l'identification de nombreux effecteurs candidats exprimés par vagues au cours de l'infection. La comparaison entre les interactions compatibles et incompatibles permet de sélectionner des gènes d'avirulence candidats prometteurs.
L'analyse préliminaire du polymorphisme des génomes de 14 isolats (Genome Scan, D de Tajima) pointe vers des gènes codant des SSP.
L'analyse fonctionnelle engagée pour deux SSP candidats CPGH1-1 et CPG5464-P4-1 a permis de montrer un rôle dans la virulence, de générer des structures par RMN indiquant un domaine N-terminal flexible, d'identifier des partenaires putatifs chez la plante.

Monter l'analyse Genome Scan à 40 génomes parmi les populations sélectionnées pour clarifier l'identification des loci associés au facteur d'avirulence Avr7, rechercher l'interactant d'Avr7 chez l'hôte (R7?) et valider l'interaction R-Avr (HR) chez le peuplier

1 chapitre d'ouvrage
6 conférences à l'étranger (2 conférencier invité, 4 posters)
2 conférences en France (2 communications orales)

3 articles prévus (1 quasi-finalisé, 1 en écriture)

En dépit de leur importance économique et écologique, nous commençons juste à comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à la croissance des arbres. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettrait d'assurer sur le long-terme le maintien de la santé des forêt ainsi qu'une meilleure productivité forestière, incluant les variétés sélectionnées pour la production de bois-énergie. Le peuplier est un arbre modèle largement utilisé dans la communauté de recherche forestière qui présente des avantages au niveau économique. Toutefois, les plantations européennes de peuplier sont régulièrement ravagées par des épidémies de rouille foliaire causées par le champignon basidiomycète Melampsora larici-populina. Les apports de la génomique ont permis de réaliser des progrès remarquables dans la compréhension des mécanismes moléculaires qui contrôlent les interactions entre les champignons et des espèces de plantes modèles ou d'intérêt agronomique. Le présent projet se propose de fouiller le génome de la rouille foliaire du peuplier, récemment séquencé, pour identifier les loci qui codent pour l'arsenal d'effecteurs produits par le champignon pour pénétrer et exploiter les ressources de son hôte. Ce projet qui repose sur l'analyse du génome du champignon et vise à i) caractériser les gènes qui conditionnent l'invasion des tissus foliaire, ii) à identifier les variations naturelles au sein des séquences des déterminants génétiques qui conditionnent la virulence du pathogène et iii) à décrire l'interaction gène-pour-gène R/Avr entre le peuplier et l'agent

Coordinateur du projet

INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE NANCY (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

INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE NANCY

Aide de l'ANR 219 957 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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