Etudes des mécanismes moléculaires impliqués dans la transmission des agents pathogènes aux semences d'Arabidopsis thaliana

par Stéphanie Pochon

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire végétale

Sous la direction de Philippe Simoneau.

Soutenue en 2012

à Angers .


  • Résumé

    La transmission à et par la semence correspond à une étape critique dans l'épidémiologie de nombreuses maladies et permet aux microorganismes pathogènes de survivre et d'assurer leur dispersion. Afin d'étudier les mécanismes impliqués dans la transmission à et par la semence, deux pathosystèmes modèles ont été mis au point. Deux agents pathogènes, une bactérie (Xanthomonas campestris pv. Campestris), et un champignon (Alternaria brassicicola) ont été sélectionnés pour étudier leur transmission à et par la graine de la plante hôte modèle Arabidopsis thaliana. Nous avons montré par microscopie confocale à balayage laser que la colonisation de la hampe florale par X. Campestris pv. Campestris est strictement confinée aux tissus vasculaires du xylème. Une approche par microscopie électronique à balayage a permis d'identifier les différentes voies de pénétration d'A. Brassicicola dans la silique d'A. Thaliana et le mode de colonisation des graines. L'un (Xcc2828, xytA) des deux transporteurs TonB-dépendants testés intervient dans la colonisation des valves et graines mais pas dans la colonisation du xylème de la hampe florale montrant une probable spécificité de ce TBDT pour les xylanes des parois primaires. Nous avons montré que deux facteurs o54 (Xcc1935 Xcc2802) régulent différentiellement l'expression de gènes impliqués dans la mobilité et la formation de bio ilms chez X. Campestris pv. Campestris, fonctions indispensables à la transmission à et par la graine. D'autre part, une histidine kinase de groupe III osmosenseur, la proteine AbNik1, intervient lors de la colonisation des graines d'A. Thaliana par A. Brassicicola.

  • Titre traduit

    Study of molecular mechanisms involved in pathogens transmission to Arabidopsis thaliana seeds


  • Résumé

    Seed transmission is a key stage of infectious cycle in diseases epidemiology of seed-borne pathogens and allows seed-borne pathogens to survive and ensure their dispersion. In order to study mechanisms involved in seed transmission two model pathosystems have been developed to get rid of the randomness inherent in field experiments. Two pathogens, a bacteria (Xanthomonas campestris pv. Campestris, Xcc) and a fungus (Alternaria brassicicola) were selected to study their transmission to seeds of Arabidopsis thaliana. Microscopic observations allowed us to better analyze histological interactions during seed transmission process. Vascular tissues colonization of scape by Xcc was visualized by confocal laser scanning microscopy and revealed that Xcc is confined in xylem tissues. Electron microscopy identified the different pathways of A. Brassicicola silique penetration and seed colonization. Concerning Xcc, one (Xcc2828, xytA) of two tested Ton-B dependant transporters is involved in siliques and seeds colonization but is not involved in xylem colonization, indicating a propable specificity of this transporter with primary wall xylans. We also showed that two sigma54 factors differentially regulated the expression of genes linked to mobility and biofilm formation in Xcc, which constitute essential processes for seed transmission. Concerning A. Brassicicola, seed colonization requires a functional osmosensor, the group III histidine kinase AbNIK1. Finally, proteins, potentially acting in the cell as molecular chaperones, seems to be involved in the transmission of pathogens to A. Thaliana seeds both in Xcc (with harpins proteins) and in A. Brassicicola (with dehydrins).

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  • Détails : 1 vol. (180 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 155-180

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