Caractérisation de la perception racinaire et de la résistance systémique induite par les rhamnolipides et leurs précurseurs chez Arabidopsis thaliana

par Matthieu Touchard

Thèse de doctorat en Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions

Sous la direction de Fabienne Baillieul.

Le président du jury était Benoît Poinssot.

Le jury était composé de Fabienne Baillieul, Monica Höfte, Elodie Gaulin, Stéphan Dorey, Sylvain Cordelier.

Les rapporteurs étaient Monica Höfte, Elodie Gaulin.


  • Résumé

    Dans leur environnement, les plantes sont fréquemment soumises à des attaques de microorganismes pathogènes. Pour leur faire face, elles mettent en place des mécanismes de défense activés suite à la détection du microorganisme via des motifs moléculaires ou IPs (Invasion Patterns). Les rhamnolipides (RLs) sont des molécules glycolipidiques amphiphiles produites par des bactéries des genres Pseudomonas et Burkholderia. Ces molécules sont capables d’induire, au niveau foliaire chez différentes plantes, une résistance locale contre des microorganismes phytopathogènes. L’acide 3-hydroxydécanoïque (3-OH-C10:0), le constituant de base de la partie lipidique des RLs, active aussi une réponse immune dans la partie aérienne de la plante Arabidopsis thaliana. Cette réponse immune est déclenchée suite à sa perception par le récepteur kinase S-lectine LORE. Les travaux menés au cours ce projet de thèse ont permis de mettre en évidence que le 3-OH-C10:0 est perçu au niveau racinaire par LORE, conduisant à l’activation d’une réponse immune innée et à la mise en place d’une résistance systémique (ISR) efficace contre le champignon nécrotrophe Botrytis cinerea. D’autre part, ces travaux ont révélés que les RLs sont aussi perçus au niveau racinaire et activent une ISR contre B. cinerea n’impliquant pas le récepteur LORE. L’ensemble de ces résultats montrent que les RLs ainsi que le 3-OH-C10:0, sont deux IPs reconnus par A. thaliana au niveau racinaire via des mécanismes indépendants et tous deux conduisant à l’activation d’une résistance systémique.

  • Titre traduit

    Characterization of root perception and induced systemic resistance by rhamnolipids and their precursors in Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    In their environment, plants are frequently challenged by pathogenic microorganisms. Plants are able to trigger an innate immune response to fight against the infection. This immune response is activated after perception of the microorganisms through Invasion Patterns (IPs). Rhamnolipids (RLs) are amphiphilic glycolipidics molecules produced by some bacterial species including Pseudomonas and Burkholderia. RLs are able to induce an immune response in the aerial part of several plant which is effective against phytopathogens. 3-hydroxydecanoic acid (3-OH-C10:0), a lipid building block from RLs, is known to trigger Arabidopsis thaliana immune responses in leaves after its perception by the bulb-type lectin receptor kinase LORE. In the present work, we showed that the 3-OH-C10:0 is also sensed by roots through LORE, triggering local immune responses and a systemic induced resistance (ISR) effective against the necrotrophic fungus Botrytis cinerea. In addition, this work revealed that RLs are also recognized by root cells, activating a LORE-independent ISR against B. cinerea. This work shows that RLs and 3-OH-C10:0 are different IPs independently recognized by A. thaliana roots but both inducing a systemic resistance in plants.


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