Etude des effets de la protéine P1 et du virus de la panachure jaune du riz (Rice yellow mottle virus) sur l'extinction post-transcriptionnelle des gènes : application à la construction de vecteurs viraux chez le riz

Effects of P1 and Rice yellow mottle virus (RYMV) on post-transcriptional gene silencing : application construction of virus-based vectors in rice

• Auteur / Autrice : Christelle Sire
• Direction : Christophe Brugidou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, environnement
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéomique

Inactivation génique

Résistance aux maladies

Riz

Résumé

Les virus phytopathogènes,ont développé des stratégies pour empêcher le mécanisme de silencing (PTGS), constituant une défense anti-virale efficace, grâce à la spécialisation d'une, ou plusieurs, de leurs protéines vers cette fonction. L'étude présentée porte sur l'analyse de la suppression du silencing, lors d'une interaction naturelle entre le Rice yellow mottle virus (RYMV), agent responsable de la panachure jaune en Afrique, et son hôte,le riz (Oryza sativa L. ). Pour ce virus hautement variable, la phylogénie d'une collection d'isolats de RYMV est bien caractérisée. L'ensemble de ces données, a été utilisé pour mener une étude comparative, qui a permis d'apprécier le rôle de la protéine P1, sur le PTGS du gène rapporteur gus chez O. Sativa et chez Nicotiana benthamiana. Cette analyse a révélé une forte variabilité sur l'efficacité de la suppression. Lors d'une infection de O. Sativa par différents isolats de RYMV, une aptitude différentielle à contourner le mécanisme de PTGS a été révélée, en fonction de leur phylogénie et de leur pathogénie : l'efficacité globale du RYMV pour la suppression de PTGS sur un transgène, n'est pas reliée à la phylogénie, et est inversement corrélée à son pouvoir pathogène. Ces résultats suggèrent que la suppression du PTGS lors d'une infection naturelle, est la résultante d'un mécanisme complexe. L'implication probable de la CP dans ce mécanisme, a été révélé par l'analyse de la dérégulation des miARN. Ces résultats sont d'autant plus intéressants, qu'ils pourront être mis à profit, pour l'optimisation de vecteurs d'expression et de VIGS développés dans une deuxième étude.

Most plant viruses have evolved to conteract the defence mechanism based on RNA silencing. Thus, many viral proteins have been well studied for their features in silencing suppression. Among these proteins, P1 protein from Rice yellow mottle virus, responsible for serious disease in irrigated rice systems in Africa, has been described. This study characterised silencing suppression features of RYMV under natural infection on rice plants. Biolistic delivery assays on rice leaves and Agrobacterium-based leaf infiltration assays on Nicotiana benthamiana, determined that P1 undergoes silencing with variable efficiency when inoculating different P1. Moreover, as RYMV is a highly diverse virus, both at genetic scale or at pathogenicity scale, we attempted to evaluate variability of silencing suppression with RYMV particles. Infected O. Sativa with different RYMV isolates, exhibited contrasted silencing suppression on uidA transgene. We thus revealed that RYMV has a qualitative effect on silencing suppression, which is not correlated to virus phylogeny. Silencing suppression at virus scale was also inversely correlated to pathogenicity of isolates. These results suggested that silencing suppression occuring under RYMV infection, is a complex mechanism. Thus, the involvement of the coat protein, on miRNA accumulation regulation, was demonstrated in transgenic rice lines expressing this protein. Moreover these results will be usefull to improve RYMV-based expression and VIGS vectors, that have been developed in a second study. The purpose of this work is to assess the ability of construction of RYMV-based expression and VIGS vectors and to evaluate gene insertion constraint.