France
October 2013

Source: INRA

Des chercheurs de l’Inra de Toulouse viennent d’identifier chez la plante modèle Arabidopsis thaliana un nouveau gène de résistance dite « quantitative ». Grâce à ce gène, la plante développe une résistance à une bactérie responsable de la pourriture noire qui affecte la famille des crucifères (colza, chou, moutarde…). Cette résistance qui implique plusieurs gènes est difficilement contournable par les agents pathogènes et joue également sur un large spectre d’envahisseurs.

Des chercheurs du Laboratoire des Interactions Plantes – Microorganismes (LIPMToulouse) ont cherché à cibler une forme de résistance impliquant plusieurs gènes à effet « quantitatif ». Contrairement à la résistance spécifique qui repose sur l’action d’un seul gène, la résistance quantitative dépend de l’effet combiné de plusieurs gènes, plus difficile à contourner par l’agent pathogène en cas d’infection. Les gènes de résistance spécifique, jusqu’alors largement utilisés dans les grandes cultures, montrent aujourd’hui leur limite face aux organismes pathogènes (bactéries, parasites) contre lesquels ils sont censés protéger les plantes. En effet, ces pathogènes évoluent en permanence et trouvent souvent un nouveau moyen d’attaquer leur hôte. Ils recommencent alors à induire des dégâts entraînant des pertes de récoltes et des impacts financiers.

L’étude a porté sur la plante modèle Arabidopsis thaliana et un de ses agresseurs « fétiche » : la bactérie pathogène de l’espèce Xanthomonas campestris, responsable de la pourriture noire. Cette bactérie occasionne des pertes de récolte chez de nombreuses crucifères parmi lesquelles figurent le chou, le colza, la moutarde, le radis… Pénétrant dans ses hôtes par des pores présents sur le contour des feuilles, elle se propage rapidement dans l’organisme via son système vasculaire pour infecter l’ensemble de la plante, la rendant impropre à la consommation.

Deux équipes de chercheurs de l’Inra ont mis en exergue le rôle du gène « RSK1 » parmi quatre gènes impliqués dans la résistance quantitative à X. campestris. Ce gène contribue très largement à  conférer le caractère de résistance et existe sous trois formes différentes chez A. thaliana, chacune correspondant à un degré particulier de résistance. Dans sa forme la plus intéressante, il peut prémunir de manière efficace contre une large panoplie de souches de la bactérie.

Les chercheurs visent dorénavant à comprendre plus finement le mécanisme d’action de RSK1 et le maintien au cours de l’évolution de ces trois formes au sein des populations naturelles d’A. thaliana. La présence d’homologues potentiels de RSK1 chez plusieurs espèces de plantes d’intérêt agronomique ouvre également la possibilité de sélectionner de nouvelles variétés résistantes à cette pourriture noire.

Référence
Huard-Chauveau C, Perchepied L, Debieu M, Rivas S, Kroj T, et al.
An Atypical Kinase under Balancing Selection Confers Broad-Spectrum Disease Resistance in Arabidopsis.
PLOS Genet, 12 septembre 2013. doi:10.1371/journal.pgen.1003766

Website: https://www.inrae.fr

Published: October 25, 2013