Estimation de la sensibilité et de la tolérance de différents génotypes de féverole (Vicia faba L. ) à la plante parasite Orobanche foetida Poiret : Impact du génotype hôte sur les particularités physiologiques et métaboliques du parasite

Estimation of the susceptibility and the tolerance of some faba bean (Vicia faba L. ) genotypes to the parasitic plant Orobanche foetida Poiret : Impact of the host genotype on the physiological and metabolic properties of the parasite

• Auteur / Autrice : Zouhaier Abbes
• Direction : Wided Chaïbi, Philippe Simier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie. Physiologie végétale
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Université de Tunis El-Manar. Faculté des Sciences de Tunis (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fève

Teneur en azote

Germination

Orobanches

Génotype

Relations plante-parasite

Résumé

Les objectifs sont d’évaluer le degré de sensibilité et de tolérance de différents génotypes de féverole à O. Foetida, de caractériser les mécanismes impliqués dans cette résistance et d’estimer l’impact du génotype hôte sur la force de puits du parasite qui conditionne son développement après fixation. Ce pathosystème a été cultivé au champ, en pot et in vitro. Le génotype Bachaar est pris comme témoin de forte sensibilité. Des cinq génotypes testés, le génotype XBJ90. 03-16-1-1-1 se révèle le moins sensible et le plus productif sous infestation, au champ comme en pot. Ce génotype se caractérise par une faible activité stimulante de ses exsudats racinaires vis-à-vis de la germination des graines du parasite et par un nombre réduit de tubercules portés par ses racines. La cinétique d’infection de ces génotypes a été décrite en condition d’infestation artificielle in vitro. Les génotypes classés comme moyennement résistants au champ présentent in vitro des orobanches avec un développement ralenti après fixation, notamment sur le génotype XBJ90. 03-16-1-1-1. La croissance du parasite, sous le contrôle des activités invertases solubles, est limitée spécifiquement sur les racines de ce génotype par le faible potentiel osmotique de ses racines et par la carence en azote organique de sa sève phloémienne. Le génotype de féverole n’influe pas sur le fonctionnement général d’O. Foetida. Le potassium constitue le principal agent osmotique du parasite. Parmi les solutés organiques, les hexoses occupent une place majeure dans les tiges. Par contre, les tubercules privilégient une accumulation d’amidon et d’acides aminés principalement sous la forme asparagine/aspartate. Asparagine/aspartate, glutamine/glutamate, alanine, sérine et acide gamma amino butyrique sont les principales formes azotées prélevées par le parasite chez la féverole. Un schéma d’utilisation de ces composés par l’orobanche basé sur le couple Asparagine synthétase/ aspartate oxaloglutarate aminotransférase est proposé.

This work aim to evaluate some sensitivity and tolerance degrees of various faba bean genotypes to O. Foetida, to characterize mechanisms involved in resistance and finally to estimate the impact of the host genotype on the parasite sink strength which controls parasite development following attachment to the host roots. Cultures were performed under field, pot and in vitro conditions. The genotype Bachaar was used as the control of high sensitivity. Among the five tested genotypes, XBJ90. 03-16-1-1-1 was the less sensitive and the most productive under infestation in both field and pot assays. The root exudates of this genotype displayed low stimulatory activity for orobanche seed germination. Consequently, few tubercles developed on roots. The infection process of all these genotypes was followed in vitro. In comparison to Bachaar, the genotypes known as moderately resistant genotypes under field conditions limited growth of orobanche tubercles under in vitro conditions, especially the genotype XBJ90. 03-16-1-1-1. Growth of the parasite should be mediated by soluble invertase activities and restricted following attachment to XBJ90. 03-16-1-1-1 roots by the low osmotic potential of the infected roots in addition to the organic nitrogen deficiency of the host phloem sap. On the other hand, the faba bean genotype did not influence the osmoregulation process of O. Foetida. Potassium was by far the major osmotically active compound in orobanche. Among the organic solutes, hexoses were accumulated highly in the growing stems. In contrast, tubercles displayed higher contents in starch and free amino acids, mainly in asparagine and aspartate. In parallel, asparagine/aspartate, glutamine/glutamate, alanine, serine and gamma amino butyric acid were identified as the main nitrogen compounds in the host phloem exudates. The key role of the enzymes asparagine synthetase and aspartate oxaloglutarate aminotransferase in the utilization of these host-derived amino acids is proposed in O. Foetida parasitizing faba bean.