Analyse du génome de la bactérie phytoprotectrice Pseudomonas fluorescens Pf29Arp et implication de systèmes de sécrétion protéique de type VI dans la capacité bactérienne à coloniser des surfaces

par Muriel Marchi

Thèse de doctorat en Biologie et agronomie

Sous la direction de Alain Sarniguet.

Soutenue en 2013

à Rennes, Agrocampus Ouest .


  • Résumé

    Les rhizobactéries phytoprotectrices réduisent l’impact des maladies via différents mécanismes d’action contre les agents pathogènes. L’efficacité bactérienne de protection des plantes requiert des compétences rhizosphériques particulières dont la capacité à coloniser différentes surfaces comme les racines, les organismes pathogènes et les agrégats du sol. Certaines de ces rhizobactéries possèdent des systèmes de sécrétion protéique, notamment les types III (T3SS) et VI (T6SS) principalement décrits chez de nombreuses bactéries pathogènes. L’identification de ces systèmes de sécrétion et l’étude du rôle des T6SSs dans la capacité de colonisation des surfaces a été entreprise chez la souche P. Fluorescens Pf29Arp. Cette rhizobactérie réduit la sévérité du piétin-échaudage du blé, maladie des racines causée par le champignon Gaeumannomyces graminis var. Tritici (Ggt). L’analyse du génome de Pf29Arp a permis d’apparenter cette bactérie au groupe des "Pseudomonas brassicacearum-like spp. ", de décrire les clusters de gènes codants quatre T6SSs et un T3SS et de relever l’absence de la plupart des gènes de synthèse d’antibiotiques impliqués dans la protection des plantes. Des gènes codant des protéines essentielles au fonctionnement de ces systèmes de sécrétion, sont exprimés à la surface des racines de blé et voient leur expression augmenter en présence de Ggt. Les mutants de délétion de chacun des T6SSs ne diffèrent pas de la souche sauvage pour leur capacité à former des biofilms. Cependant la délétion de gènes dans le cluster IV modifie la morphologie des colonies sur milieu solide, favorise l’émergence de variants et augmente la capacité de colonisation dans la rhizosphère du blé. Ces résultats sont les premiers montrant une implication du T6SS dans la compétence rhizosphérique d’une rhizobactérie.

  • Titre traduit

    Genomic analysis of the biocontrol strain Pseudomonas fluorescens Pf29Arp and type VI protein secretion systems involvement in bacterial ability to colonize surfaces


  • Résumé

    The biocontrol rhizobacteria reduces plant disease impact through different mechanisms against pathogens. Their efficacy relies on their rhizospheric competence as their ability to colonize the different surfaces of roots, pathogens and soil aggregates. As many pathogenic bacteria, some of these rhizobacteria have different protein secretion systems like type III (T3SS) and VI (T6SS). Such secretion systems were searched in Pf29Arp genome and the role of T6SS in surface colonization was studied. The strain Pseudomonas fluorescens Pf29Arp reduces the severity of take-all of wheat, a root disease caused by the fungus Gaeumannomyces graminis var. Tritici (Ggt). Pf29Arp belongs to the P. Brassicacearum-like spp. Group, has four T6SS gene clusters and one T3SS gene cluster and does not share most of the antibiotic synthesis genes involved in biopesticide ability of strain from this group. Some major genes encoding operating proteins of T6SS and T3SS are transcribed at the surface of wheat roots and their expression increases in the presence of Ggt. None of the obtained deletion mutants of each T6SS differed from the wild type for the ability to form biofilm. However, gene deletion in T6SS-IV cluster changes the colony morphology on agar medium, promotes phenotypic variation and increases the colonization ability of the mutant in wheat rhizosphere. These results are the first showing an implication of T6SS in the rhizosphere competence of a rhizobacterium.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-207

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  • Bibliothèque : AGROCAMPUS OUEST. Bibliothèque Générale de Rennes.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C 110
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