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Sous l’effet de la rouille, l’immunité des plantes se grippe

(20/03/2012)

Le génome du champignon responsable de la rouille noire du blé a été décrypté et analysés par un consortium international. Cette analyse met en évidence la présence d’un grand nombre de gènes, jusqu’ici encore jamais identifiés chez d’autres espèces. Ces gènes permettent la synthèse de protéines utilisées par les champignons pour neutraliser le système immunitaire de l’hôte. Ces nouvelles données seront utiles pour identifier les facteurs permettant à la rouille de contourner les résistances à la maladie chez le blé. Comprendre les caractéristiques biologiques des propriétés invasives des champignons pathogènes des plantes permet à terme d’envisager des solutions plus durables pour s’en débarrasser. Causées par différentes espèces de champignons microscopiques, les maladies communément appelées «rouilles» causent des dégâts conséquents chez de nombreuses plantes d’importance agronomique, comme le blé, le soja, le caféier ou encore le peuplier. Ces maladies sont causées par des champignons dits biotrophes, c’est-à-dire qu’ils se nourrissent de leurs plantes hôtes tout en les maintenant en vie. Ils affaiblissent fortement les plantes attaquées et causent des baisses importantes de rendements en culture. La croissance et la reproduction des rouilles sont entièrement dépendantes des plantes dont ils sont pathogènes. Le séquençage du génome du champignon responsable de la rouille noire du blé (Puccinia graminis f. sp. tritici) livre des résultats majeurs pour la compréhension du caractère parasitaire de la rouille. Ainsi, les génomes des rouilles ont des tailles importantes et un très grand nombre de gènes. Parmi ceux-ci, plus de la moitié correspondent à de nouveaux gènes non identifiés auparavant chez d’autres pathogènes des plantes. Notamment, les génomes des rouilles présentent la particularité de pouvoir synthétiser plus d’un millier de protéines (dont la majorité est spécifique aux rouilles), ayant le profil typique d’effecteurs. Ces effecteurs sont des petites protéines sécrétées qui permettraient de neutraliser les systèmes de défense des plantes lors de l’infection. Le génome de Puccinia graminis contient également une très large proportion d’éléments transposables. Ces derniers ont pu contribuer à des innovations chez les rouilles, notamment en favorisant la diversification de nouveaux gènes lors de la co-évolution avec les plantes-hôtes. A noter que les rouilles sont des maladies très difficiles à étudier du fait de leur mode de vie biotrophe obligatoire. Ainsi, très peu de rouilles ont pu être isolées et maintenues artificiellement en laboratoire. Le séquençage de ce génome constitue donc une avancée importante dans le domaine de la pathologie végétale du fait de l’importance des maladies des rouilles sur les plantes de grandes cultures d’intérêt agronomique. Ces résultats devraient permettre une meilleure compréhension des mécanismes permettant la mise en place de la biotrophie. Zoom sur la rouille noire du blé La rouille noire du blé causée par Puccinia graminis f. sp. tritici a été responsable par le passé d’épidémies importantes partout où le blé a été planté. Depuis le milieu du siècle dernier, l’utilisation de variétés résistantes pour la culture du blé a permis de limiter l’impact de la maladie. Cependant l’apparition en 1999 en Ouganda de la souche hyper-virulente Ug99 du champignon et sa détection ultérieure en Afrique du Sud, au Yémen et en Iran, représentent une menace pour la production mondiale. En effet, 85% des variétés de blé cultivées dans les zones majeures de production sont potentiellement sensibles à cette souche. Dans la zone actuellement la plus menacée (Moyen-Orient, Asie Centrale et sous-continent indien), ces variétés couvrent 90 % des surfaces emblavées en blé. Un programme mondial contre la maladie a d’ailleurs été réactivé. Le séquençage du génome de la rouille du blé ouvre donc des perspectives importantes pour la compréhension des mécanismes conduisant au contournement des résistances à cette maladie chez le blé, et notamment pour l’identification des effecteurs qui manipulent les systèmes de reconnaissance de la plante. Cette avancée cruciale dans le domaine de la génomique des champignons devrait permettre de contribuer à la sélection de nouvelles variétés de blé pour contrer la souche Ug99 et de nouvelles souches agressives du champignon. Source : INRA France

Source : Agriculture du Maghreb