Caractérisation de mutants au cours de l'intéraction Arabidopsis-Botrytis en fonction de la nature de la source azotée (NO3- ou NH4+)
| Titre | Caractérisation de mutants au cours de l'intéraction Arabidopsis-Botrytis en fonction de la nature de la source azotée (NO3- ou NH4+) |
| Type | Rapport de stage |
| Auteurs | Floch Kévin |
| Directeurs | Soulié Marie-Christine, Fagard Mathilde |
| Année | 2018 |
| URL | http://dune.univ-angers.fr/fichiers/14005304/2018TMBV9274/fichier/9274F.pdf |
| Mots-clés | Arabidopsis, azote, Botrytis, défense, virulence |
| Résumé | L’azote est un élément nutritif essentiel pour les végétaux. Cet intrant, apporté sous deux formes, le nitrate (NO3-) et l’ammonium (NH4+) permet un meilleur rendement aux cultures. Toutefois, il peut impacter la sévérité des maladies. Le champignon nécrotrophe polyphage, Botrytis cinerea, deuxième pathogène d’intérêt économique et scientifique majeur, réagit différemment selon les concentrations d’azote apporté aux cultures. En effet, à faible nitrate, l’équipe d’accueil a montré qu’A. thaliana est plus tolérante à B. cinerea. Une analyse transcriptomique a été effectuée à un temps précoce de l’infection par B. cinerea (6 hpi) sur des tissus d’A. thaliana Col-0 cultivés à différentes concentrations de NO3-. En parallèle, l’équipe a montré que les plantes cultivées en NH4+ étaient plus tolérantes à B. cinerea que les plantes cultivées à une concentration équivalente de NO3-. A l’issue de cette analyse, 3 gènes de B. cinerea ont été sélectionnés: le gène MS codant pour une enzyme qui entre dans la voie de biosynthèse d’un métabolite secondaire, le gène ACP1 codant pour une protéase acide putative et le gène BOT2 codant pour une enzyme qui entre dans la voie de biosynthèse d’une toxine appelée botrydial. Les différentes souches de B. cinerea, sauvage ou portant une délétion pour un des trois gènes mentionnés, ont été inoculées sur A. thaliana Col-0 cultivée avec 2 mM de NO3- ou NH4+. Le mutant ms montre une baisse de son agressivité et les mutants acp1 et bot2 ont perdu en grande partie leur virulence sur A. thaliana. Ces trois gènes sont donc importants pour la virulence de B. cinerea. L’expression de plusieurs gènes a été étudiée dont celle de PG1 chez B. cinerea. Celui-ci s’exprime fortement dans toutes nos conditions, suggérant un rôle prépondérant de ce gène. La protéine codée par PG1 est une polygalacturonase connue à la fois comme facteur de virulence et inducteur de défense chez la plante. On pourrait faire l’hypothèse que la forte expression de PG1 observée dans les tissus infectés par les mutants contribuerait à une augmentation de l’activation des défenses de la plante et donc à une baisse de virulence. Concernant les gènes de défense, nous n’avons pas observé d’augmentation de leur induction dans les conditions où la plante est plus tolérante à B. cinerea (sur NH4+ et en réponse aux mutants). L’analyse d’autres gènes de défense de la plante pourrait expliquer ces différences. |
| Résumé en anglais | Nitrogen is an essential nutrient for plants. This input, provided in two forms, nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) allows a better yield to crops. However, it can impact the severity of diseases. The polyphagous necrotrophic fungus, Botrytis cinerea, the second major pathogen of economic and scientific interest, reacts differently according to the nitrate concentrations used in cultures. Indeed, at low nitrate, the host team has shown that A. thaliana was more tolerant to B. cinerea in these conditions. A transcriptomic analysis was performed by the host team at an early time of B. cinerea infection (6 hpi) on A. thaliana Col-0 tissues grown at different concentrations of NO3-. The team also showed that plants grown in ammonium were more tolerant to B. cinerea than plants grown at the same concentration of nitrate. At the end of this analysis, 3 genes of B. cinerea were selected : the MS gene coding for an enzyme part of the biosynthetic pathway of a secondary metabolite, the ACP1 gene coding for a putative acid protease and the BOT2 gene coding an enzyme part of the biosynthetic pathway of a toxin called botrydial. The different strains of B. cinerea, wild-type or harbouring a deletion for one of the three genes, were inoculated on A. thaliana Col-0 grown with 2 mM NO3- or NH4+. The ms mutant shows a decrease in its aggressiveness and the acp1 and bot2 mutants have largely lost their virulence on A. thaliana. These three genes are important for the virulence of B. cinerea. The expression of several genes has been studied, including PG1 in B. cinerea. It is strongly expressed in all conditions, suggesting a preponderant role of this gene. The protein encoded by PG1 is a polygalacturonase known both as a virulence factor and a defense inducer in plants. It could be hypothesized that the high expression of PG1 observed in the mutant-infected tissues would contribute to an increase in the activation of plant defenses and thus to a decrease in virulence. Regarding defense genes, we did not observe an increase in their induction under conditions where the plant is more tolerant to B. cinerea (on NH4+ and in response to mutants). Analysis of other plant defense genes may explain these differences. |
| Langue de rédaction | Français |
| Nb pages | 27 |
| Diplôme | Master Biologie Végétale |
| Date de soutenance | 2018-06-15 |
| Editeur | Université Angers |
| Place Published | Angers |
| Entreprise | IJPB - INRA de Versailles |
| Tuteur | POUPARD Pascal |
| Libellé UFR | UFR de Sciences |