Etude de l'implication d'un cytochrome P450 dans la détoxication du déoxynivalénol et l'interaction céréales/Fusarium graminearum

par Valentin Changenet

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Marie Dufresne.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec Institut de Sciences des Plantes de Paris-Saclay (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    La fusariose des épis, causée par Fusarium graminearum, est l'une des maladies les plus dommageables du blé tendre. Outre des dégâts directs, cette maladie pose un problème de santé publique car l'agent pathogène produit des mycotoxines nocives pour l'homme tel le déoxynivalénol (DON). Une piste d'amélioration de la résistance à F. graminearum est la détoxication des mycotoxines. La détoxication par les plantes implique une série de modification(s) chimique(s) du substrat via des activités enzymatiques de type glutathion-S-transférase, UDP-glycosyltransférase (UGT) ou cytochrome P450 monooxygénase (CYP). L'utilisation dans notre équipe du pathosystème B. distachyon / F. graminearum nous a d'ores et déjà permis d'étudier le rôle essentiel de la conjugaison du DON en DON-3-O-glucose par une UGT dans la résistance à l'agent pathogène. Nous avons récemment identifié un gène de B. distachyon codant un CYP par des approches transcriptomiques. De façon intéressante, cet enzyme est rattaché à une famille de CYPs dont un membre chez Arabidopsis a été caractérisé et est impliqué dans la voie des strigolactones. Pour accroître notre connaissance du processus de détoxication et de l'impact du DON sur la plante, le projet de thèse a pour objectif d'étudier l'implication de ce gène lors de l'interaction B. distachyon/F. graminearum.

  • Titre traduit

    Role of a Brachypodium CYP in mycotoxin detoxification and during the interaction with Fusarium graminearum


  • Résumé

    Fusarium head blight (FHB), caused by Fusarium graminearum, is a major concern on bread wheat, reducing yields but also causing quality losses due to the production of mycotoxins which are harmful to humans and animals, including deoxynivalenol (DON). A number of QTL for FHB resistance have been identified with, some of which associated with DON detoxification. Such processes in plants involve chemical modifications of the xenobiotic by enzymes such as UDP-glycosyltransferases (UGT), glutathione-S- transferases or cytochrome P450 mono-oxygenases (CYP). We use the B. distachyon/ F. graminearum pathosystem to decipher the mechanisms of deoxynivalenol detoxification. Exciting results were already obtained showing that early conjugation of DON into DON-3-O-glucose by a UGT is necessary and sufficient to confer resistance to F. graminearum. Through transcriptomics analyses, we have identified other genes potentially involved in detoxification processes, including one encoding a CYP. Interestingly, this CYP belongs to a family also containing MAX1, an Arabidopsis CYP involved in the strigolactone pathway. To improve our knowledge both on DON detoxification pathway and on the role of DON during the pathogenic interaction, the present project aim is to characterize the involvement of this gene in the detoxification of mycotoxins as well as in resistance processes towards F. graminearum.