Analyse de l'environnement et clonage du gène AvrLm4-7 chez l'ascomycète Leptosphaeria maculans

par Francis Parlange

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Science du végétal

Sous la direction de Thierry Rouxel.


  • Résumé

    Leptosphaeria maculans est un champignon ascomycète qui constitue le principal agent pathogène du colza (Brassica napus), avec lequel il développe des interactions de type gène-pour-gène. L’objectif de ces travaux de thèse était le clonage du gène d’avirulence AvrLm4-7 appartenant au cluster génétique regroupant les gènes AvrLm3-AvrLm4-AvrLm7-AvrLm9. Une approche de clonage positionnel a permis la définition d’une zone de 238 kb abritant le gène AvrLm4-7, qui a été entièrement séquencée. Son analyse bioinformatique a mis en évidence une organisation en isochores riches en bases G+C contenant des gènes de "ménage", et d’isochores riches en bases A+T correspondant à une mosaïque de rétrotransposons. Le gène AvrLm4-7 a été identifié au milieu de séquences répétées, et a été validé par complémentation fonctionnelle comme responsable des spécificités d’interactions vis-à-vis des résistances Rlm7 et Rlm4. Il code pour une protéine de 143 acides aminés, riche en cystéine, potentiellement sécrétée hors des cellules fongiques, et produite de façon constitutive, avec une sur-expression au cours des stades précoces de l’infection. L’analyse d’isolats naturels de L. Maculans a mis en évidence que l’acquisition de la double virulence avrLm4-avrLm7 pouvait s’effectuer par délétion du gène, insertion d’un élément transposable dans la séquence codante, ou inactivation suite à la dégénérescence de la séquence par RIP. Le séquençage du gène chez des isolats AvrLm4-AvrLm7 et avrLm4-AvrLm7 a révélé l’existence d’un polymorphisme nucléotidique ciblé sur trois bases. Plusieurs éléments indiquent l’implication de l’une de ces mutations ponctuelles dans la spécificité liée à la résistance Rlm4.

  • Titre traduit

    Analysis of the environment and cloning of the AvrLm4-7 gene from the ascomycete fungus Leptosphaeria maculans


  • Résumé

    Leptosphaeria maculans is the ascomycete fungus responsible for stem canker (blackleg disease) of oilseed rape (Brassica napus). Gene-for-gene interactions are the rule between L. Maculans and oilseed rape, with 9 avirulence (AvrLm) genes genetically identified in L. Maculans. The AvrLm7 gene belongs to the genetic cluster AvrLm3-AvrLm4-AvrLm7-AvrLm9, and the aim of this PhD thesis was to clone AvrLm7, and to characterize its genomic environment. Map based cloning allowed us to delineate a 238 kb region encompassing AvrLm7. The region was composed of mosaic of G+C-rich and A+T-rich isochors. G+C-rich isochors contained numerous housekeeping genes, whereas A+T-rich isochors corresponded to mosaic of retrotransposons. Following complementation of a virulent isolate, AvrLm7 was isolated within an A+T-rich isochore. The AvrLm7 sequence was shown to induce resistance responses in plants harbouring either Rlm7 or Rlm4, and the gene was therefore renamed AvrLm4-7. It encodes a 143 amino-acids cystein-rich protein, predicted to be secreted outside of the fungus cells. AvrLm4-7 is contitutively expressed, and strongly overexpressed during the early stages of infection. L. Maculans natural isolates were analysed to evaluate the mechanisms responsible for the loss of AvrLm7 and AvrLm4. These mechanisms correspond either to deletion of the gene, or inactivation events, i. E. , insertion of a transposable element within the coding sequence, or RIP-induced inactivation. Sequencing of alleles in AvrLm4-AvrLm7 and avrLm4-AvrLm7 isolates revealed three main nucleotide polymorphisms, one of these leading to the loss of the AvrLm4.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (277 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 265-275

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2006)288
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