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FP7

AY-WB Effectors — Résultat en bref

Project ID: 274444
Financé au titre de: FP7-PEOPLE

Protéger les fruits contre le phytoplasme

Le phytoplasme est un agent pathogène bactérien intracellulaire hautement spécialisé transmis par les insectes lorsqu'ils s'alimentent sur la sève des plantes. L'agent pathogène infecte de nombreuses céréales importantes, réduisant à la fois la qualité et la quantité des récoltes de fruits en perturbant la floraison et la fructification des vergers infectés.
Protéger les fruits contre le phytoplasme
Même si le phytoplasme a provoqué des dommages importants aux vignes et vergers de pommes en Europe, les scientifiques ne disposaient que d'une compréhension limitée des interactions entre le phytoplasme et l'hôte. Dès lors, le projet AY-WB EFFECTORS («A characterisation of the effectors of a plant pathogen») a été mis sur pied pour étudier les mécanismes par lesquels le phytoplasme infecte les plantes et cause la maladie. L'hypothèse sous-jacente posée par AY-WB EFFECTORS était que le phytoplasme utilise un effecteur, ou protéine de virulence, qui change activement le développement des plantes infectées.

Les chercheurs ont testé leur théorie en étudiant la manière dont les gènes de l'effecteur étaient régulés et en caractérisant les effecteurs possibles du phytoplasme pour découvrir si ces protéines pouvaient modifier le phénotype de la plante. Le génome de la souche du phytoplasme Aster Yellows Witches' Broom (AY-WB) devait encoder 56 gènes d'effecteur. Pour étudier les régulations de ces gènes, les scientifiques ont déterminé leurs niveaux d'expression dans la colonisation des plantes et des insectes AY-WB. Les chercheurs ont sélectionné six candidats effecteurs AY-WB pour déterminer si ces protéines possédaient la capacité de modifier le développement des plantes.

Les scientifiques ont découvert que l'expression de l'effecteur SAP54 dans la plante modèle Arabidopsis induisait la croissance de fleurs phylloïdes avec des pétales verts pour ressembler étroitement aux plantes infectées avec le phytoplasme. Le consortium a en outre caractérisé SAP54 à l'aide d'un système double hybride à haut débit face à un Arabidopsis pour identifier les protéines de plante qui sont reconnues et liées par l'effecteur bactérien. La technique a été utilisée avec succès dans l'étude d'une autre protéine effecteur, SAP11.

Les résultats ont montré que le SAP54 interagit avec la famille de gènes du domaine MADS, qui joue un rôle clé dans la régulation de la floraison et la croissance des sépales et pétales. L'analyse a été étendue pour couvrir les 106 protéines de domaine MADS encodées dans le génome Arabidopsis.

Les partenaires du projet sont partis du principe que l'interaction entre le SAP54 et les protéines du domaine MADS était liée à la phyllodie des plantes infectées par le phytoplasme. Ils ont observé que le SAP54 induit la dégradation des protéines du domaine MADS lorsqu'il s'exprime dans les plantes. Cette dégradation a en outre impliqué le système protéasome hôte ubiquitine-26S. Le système double hybride haut débit a révélé que le SAP54 interagit avec les protéines d'Arabidopsis RAD23C et RAD23D.

Les travaux du projet AY-WB EFFECTORS profiteront aux agriculteurs dans toute l'Europe et le reste du monde via le développement de céréales résistantes au phytoplasme, contribuant de la sorte à la sécurité alimentaire mondiale.

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