Adaptation à la pénétration racinaire de deux Ustilaginaceae parasites du mais : ustilago maydis et Sporisorium reilianum : analyse microscopique et transcriptomique

par Seyed Kazem Sabbagh

Thèse de doctorat en Physiopathologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Christophe Roux.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les Ustilaginaceae constituent une famille de champignons basidiomycètes responsables de maladies du charbon chez les Poaceae. L'aptitude à l'infection racinaire du maïs par Ustilago maydis a été comparée à celle de Sporisorium reilianum, champignon du sol pénétrant au niveau des racines. Les analyses en microscopie et en diagnostic moléculaire ont permis de montrer qu'U. Maydis présente la même capacité que S. Reilianum à pénétrer les racines de maïs, mais aussi de plantes non hôtes. Cette infection n'entraîne toutefois aucun symptôme dans nos conditions d'essai. L'aptitude à la pénétration racinaire a été corrélée à la propension de trois espèces d'Ustilaginaceae (Moesziomyces penicillariae, U. Maydis, S. Reilianum) à former des souches solopathogènes infectieuses. Il apparaît que l'espèce strictement aérienne M. Penicillariae a une plus forte propension à générer des souches solopathogènes que les espèces telluriques. Nous interprétons ce résultat comme une adaptation à la dissémination aérienne sur longue distance. Nous montrons également qu'U. Maydis et S. Reilianum perçoivent les strigolactones, molécules exsudées par les racines des plantes. L'ajout de GR24, un analogue de synthèse de strigolactone, induit chez ces deux espèces une augmentation de leur respiration cellulaire, et une induction précoce de gènes impliqués dans la respiration cellulaire. Ce résultat jette de nouvelles perspectives sur le rôle des strigolactones dans la constitution de la rhizosphère.


  • Résumé

    Ustilaginaceae are a family of basidiomycetes fungi causing smut disease on Poaceae. The ability of Ustilago maydis and Sporisorium reilianum, a maize root infecting species, to penetrate maize roots was compared. Root infection was investigated by using different microscopic techniques and PCR detection. We observed that U. Maydis have similar behavior than S. Reilianum on maize root, but also on non host plant. Maize root infection by U. Maydis didn't lead to symptom apparition in our experimental conditions. We correlated the root infecting ability of three Ustilaginaceae species (Moesziomyces penicillariae, U. Maydis, S. Reilianum) to their propensity to generate solopathogenic infectious strains. The strict aerial species M. Penicillariae generates far more solopathogenic cells than the telluric species. It could then be proposed that solopathogeny is an adaptative mechanism to aerial dispersal on long distance. We showed that U. Maydis and S. Reilianum could perceive root exuded molecules, strigolactones. The addition of GR24, a synthetic analog of strigolactone, induced on these species a previous induction of genes involved in cell respiration and an increase of the cell respiration. These results give a new insight on the role of the strigolactones in the rhizosphere.

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  • Détails : 1 vol. (98 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 92-98

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30002
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