Identification des déterminants physiologiques et moléculaires à l'origine de la réponse différentielle d'agrumes diploïdes et polyploïdes vis-à-vis de la maladie du Huanglongbing (HLB)

Présent dans le monde entier à l'exception du bassin méditerranéen et le Moyen-Orient, le Huanglongbing (HLB), encore appelé citrus greening ou maladie du dragon jaune, est aujourd'hui considéré comme la maladie bactérienne la plus dévastatrices au sein des agrumes cultivés. La bactérie responsable de cette maladie est une alphaprotéobactérie non-cultivable à Gram négatif en forme de bacille appelé Candidatus Liberibacter transmise par des psylles Diaphorina citri et Trioza erytreae. Il existe trois souches de cette bactérie, Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas ; Las), Candidatus Liberibacter americanus (CLam ; Lam) et Candidatus Liberibacter africanus (CLaf ; Laf). Une fois infecté par la bactérie responsable du HLB, la réponse de l'arbre est d'induire la synthèse de callose au niveau des pores du phloème empêchant ainsi le passage de la sève élaborée vers les organes puits tels que les fruits ou encore les racines. La conséquence de ce blocage va engendrer des marbrures asymétriques au niveau des feuilles des arbres infectés à cause des produits photosynthétiques comme l'amidon qui vont s'y accumuler. De plus, le HLB va induire un stress oxydatif, caractérisé par les espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui sera néfaste pour les arbres. Contrairement aux feuilles, aucun dépôt – voir très peu – de callose n'est observable au niveau des racines justifiant le fait qu'elles soient considérées comme un réservoir car elles seraient lieu de multiplication et de développement de la bactérie. De ce fait, la dégradation des racines observées serait due à une action directe de la bactérie et non indirecte comme au niveau foliaire. Tout ceci va entrainer une perte des feuilles, des fruits mais aussi des racines aboutissant ainsi une diminution de la production fruitière. Les agrumes sont généralement diploïdes (n = 9 soit 18 chromosomes), néanmoins il existe des agrumes polyploïdes, qui se comportent mieux au champ que des variétés diploïdes. La polyploïdie est un phénomène qui a longuement montré des avantages dans le monde végétal. En effet, chez les agrumes polyploïdes, les cellules et organes sont plus gros que chez leurs diploïdes respectifs. Leur système de défense face aux stress oxydatifs engendrés par des stress biotiques ou abiotiques, est également plus efficace. De ce fait, dans cette thèse la première étude s'est porté sur l'impact de la ploïdie face à la maladie du HLB, en prenant deux variétés de limettiers (Mexicain 2x (diploïde) ; Tahiti 3x (triploïde)) greffés avec un porte-greffe 2x en faisant des analyses physiologiques, microscopiques et biochimiques. Cette étude a permis de montrer dans un premier temps que la charge bactérienne était chez les 3x était moins élevée et que la caractéristique anatomique des 3x (tailles des pores du phloème plus grosse) et un dépôt de callose moindre permettraient le flux de sève afin de maintenir l'arbre. De plus, un pouvoir antioxydant était plus efficace chez les variétés triploïdes par rapport aux variétés diploïdes, permettant ainsi l'élimination des ROS induites par la maladie du HLB. La 2ème étude de cette thèse a été faite sur des porte-greffes citrumelo Swingle 2x et 4x (tétraploïde) puisque depuis plusieurs siècles, les agrumes ne sont pas cultivés de franc-pied mais de manière bi-composite. Ces porte-greffes étaient greffés avec les mêmes variétés 2x et 3x de la première étude. L'étude au niveau des racines de porte-greffes a permis de montrer que même s'il y avait bien une différence anatomique entre les cellules, pores et organes entre 2x et 4x, il n'y avait aucun dépôt de callose, voire très peu, au niveau du phloème. Néanmoins, l'hybridation in situ à fluorescence a montré qu'il y avait une présence bactérienne plus importante au niveau des porte-greffes 2x par rapport au porte-greffes 4x, expliquant certainement la forte dégradation des racines secondaires chez les porte-greffes 2x. Concernant le pouvoir antioxydant, des analyses électrochimiques et de dosages de polyphénols ont montré un pouvoir plus efficace au niveau des racines de porte-greffes 4x. L'analyse biochimique des polyphénols a également montré une influence de la variété par rapport au taux de polyphénols dans les racines. En effet, si la variété était triploïde, le taux de polyphénols dans les racines 2x et 4x était systématiquement plus élevé par rapport à une association 2x/2x ou 2x/4x. La 3ème étude a été faite sur les mêmes arbres de la 2ème étude et a été axée sur l'étude de l'expression du génome, complétée par des analyses hormonales et du métabolome. Les analyses RNAseq ont permis de montrer que la maladie du HLB impactait bien l'expression de certains gènes impliqués dans le développement (acclimation of photosynthesis to environment…) ou encore dans la défense des plantes (ascorbate peroxidase 2…). Après cette analyse, une création de réseaux de gènes a été faite et les résultats ont montré qu'une sur ou sousexpression de gènes était plus retrouvé dans les catégories concernant la synthèse de peptide, d'expression des gènes, la réparation d'ADN et la phosphorylation. Les résultats des dosages hormonaux ont montré qu'en relation avec la littérature, le taux d'acide salicylique (hormone clé de la résistance systémique acquise) augmentait considérablement chez les plants infectés par la bactérie responsable du HLB. Enfin, bien que les résultats du métabolome soient préliminaires, les résultats qu'il y avait un bien un impact de la maladie, de la ploïdie du porte-greffe et qu'il existait bien une relation entre greffon et porte-greffes.

Bibliographic Details

Main Author:	Sivager, Gary
Format:	thesis biblioteca
Language:	fre
Published:	UAG
Online Access:	http://agritrop.cirad.fr/609001/ http://agritrop.cirad.fr/609001/1/609001.pdf
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