L'eutypiose de la vigne : Caractérisation, structure et expression du gène Vr-ERE. Effets de sa surexpression chez divers Vitis

par Valérie Legrand

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire végétale

Sous la direction de Jean-Paul Roustan.

Soutenue en 2002

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    L'eutypiose est une grave maladie de dépérissement de la vigne provoquée par le champignon Eutypa lata. Il a été précédemment démontré au laboratoire que le parasite, présent au niveau du bois, agit par l'intermédiaire d'une toxine: l'eutypine. Aucun traitement curatif n'est disponible à ce jour. Un mécanisme de détoxication de l'eutypine a été caractérisé et un gène (Vr-ERE) codant pour une réductase a été isolé chez Vigna radiata. Afin de démontrer le rôle de l'eutypine dans la maladie, la stratégie retenue consiste à exprimer l'ADNc Vr-ERE codant l'eutypine réductase, chez la vigne. Ainsi, la forme réduite de l'eutypine ne sera plus phytotoxique. Tout d'abord, le gène Vr-ERE a été caractérisé et sa structure étudiée. Un gène homologue nommé Vr-ERE2 a été isolé chez Vigna radiata et l'expression de l'ADNc chez coli a permis de montrer que la protéine correspondante possédait également une activité eutypine réductase. L'analyse des séquences peptidiques déduites des séquences nucléotidiques révèle de fortes homologies avec CPRD 14, isolé à partir d'un génotype de Vigna unguiculata résistant à la sécheresse et avec la CAD1 d'Eucalyptus gunni. Des vignes de 110 Richter et de Portan, surexprimant le gène Vr-ERE ont été obtenues par transformation génétique via A. Tumefaciens. Chez la variété 110 R, la surexpression du transgène permet d'augmenter la tolérance à l'eutypine. Enfin, la possibilité d'utiliser le gène Vr-ERE en tant que gène de sélection en association avec l'eutypine, au cours des opérations de transformation génétique, a été étudiée. Ce gène, d'origine végétale, a été introduit en tandem avec un gène codant pour une chitinase, dans une construction génétique. Des lignées cellulaires de Gamay, sélectionnées en présence d'eutypine, surexpriment les deux transgènes et manifestent in vitro un niveau de tolérance à l'eutypine nettement supérieur à celui des cellules non transformées.

  • Titre traduit

    Eutypa dieback of grapevine. Characterization, structure and expression of Vr-ERE gene. Effects of its over-expression in Vitis


  • Résumé

    Infection of grapevine by the fungus Eutypa lata, results in severe withering of the plant, a disease named Eutypa dieback, for which there is to date, no remedy. The parasite is localised in the woody parts of the plant and exerts it' s pathogenic effect through a toxin termed, eutypine. The Vr-ERE gene, encoding a reductase has been cloned from Vigna radiata, and has been proved, to be involved in detoxication mechanisms of eutypine. Vr-ERE gene has been characterized, sequenced and used to clone Vr-ERE2, a homologous gene from Vigna radiata. A functional protein Vr-ERE2 has been produced in E. Coli and was able too to reduce eutypine. Peptide sequence analysis translated from nucleotide sequences revealed strong homologies to CPRD 14 isolated from a drought resistant Vigna unguiculata variety and to CAD1 from Eucalyptus gunni. As a first step towards understanding the role of eutypine in dieback disease, over-expression of Vr-ERE has been attempted by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of 110 Richter and Portan varieties. Over-expressing eutypine in variety 110 Richter confers protection towards Eutypa lata. The possibility of using eutypine as a selectable marker in genetic transformation studies has been tested in association with the Vr-ERE plant gene. A chimeric construction harbouring a chitinase gene, as well as the Vr-ERE gene has been introduced in an Agrobacterium tumefaciens binary vector and subsequently used to transform Gamay variety. Gamay cellular lines, selected on eutypine, have been shown to over-express both transgenes. The level of tolerance to eutypine in vitro is significantly higher than in non transformed cell lines.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (150 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.125-150

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure agronomique. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2002INPT003A
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