Protéomique fonctionnelle de l’interaction Phytophthora infestans - Solanum tuberosum pendant la phase biotrophe de l’infection.

Contexte

Les oomycètes constituent un groupe systématique distinct des “vrais” champignons, ascomycètes et basidiomycètes. Ils regroupent différents genres saprophytes ou pathogènes dont Phytophthora infestans, agent causal du mildiou de la pomme de terre. Les pertes économiques annuelles causées par les épidémies du mildiou de la pomme de terre sont estimées à plusieurs milliards de dollars. Actuellement, la lutte contre P. infestans est basée sur l’utilisation récurrente de fongicides dont l’efficacité reste soumise aux aléas climatiques et à l’apparition de souches résistantes. Toutefois, un souci croissant pour une utilisation de produits phytosanitaires plus respectueux de l’environnement et de la santé a renforcé l’intérêt pour des stratégies de lutte recourrant aux fongicides naturels ou aux activateurs chimiques et biologiques de résistance naturelle. Les mécanismes naturels de défense des végétaux sont généralement analysés dans le contexte explicatif du modèle "gene to gene" où une protéine codée par un gène du pathogène (gène d'avirulence, Avr) est reconnue par un récepteur, produit d'un gène de l'hôte (gène de résistance, R). Cette interaction spécifique initiale détermine un ensemble de réactions locales qui conduisent à l’activation des mécanismes de résistance locaux et systémiques.

Objectifs

Une approche de type protéomique sera utilisée pour rechercher, identifier et caractériser les protéines mobilisées lors du développement de l’interaction pomme de terre-P. infestans. Une attention particulière sera portée à la phase de croissance biotrophe et aux déterminants de la bascule vers la phase nécrotrophe.

Résultats attendus

- meilleure compréhension des voies de contrôle de la croissance in planta; - connaissance des voies métaboliques nécessaires à la colonisation; - identification des facteurs responsables de la bascule vers la phase nécrotrophe. A terme , une meilleure connaissance des facteurs responsables de la sensibilité aux pathogènes c’est à dire des événements moléculaires permettant la colonisation tissulaire de l’hôte (relation compatible) facilitera le développement de stratégies, ciblées et efficaces, de lutte contre P. infestans.

Résultats obtenus

Dans une approche préparatoire nous avons analysé la réponse du métabolisme photosynthétique d’une variété sensible au mildiou. Les mesures simultanées de la fluorescence de la chlorophylle et du dégagement d’oxygène confirment une diminution de l’activité photosynthétique au cours de la phase biotrophe. Cette inhibition de l’activité photosynthétique se développe dans un contexte de maintien de la co-régulation des aspects photo- et biochimiques de la photosynthèse. Sur base de ces résultats , nous pouvons formuler l’hypothèse de travail suivante: la présence du pathogène induit la mise en place, pendant la phase biotrophe, d’un puit énergétique indépendant des réactions de fixation du CO2 et de la photorespiration. Ce puit prévient le développement de réactions de photooxydation délétères pour les cellules hôtes et du pathogène.