Contribution a l'étude des réactions de défense chez la luzerne : analyse de l'expression des peroxydases lors d'interactions avec des bactéries pathogènes et symbiotique

par Joumana El-Turk

Thèse de doctorat en Génie enzymatique, bioconversion et microbiologie

Sous la direction de Robert Esnault.

Soutenue en 1994

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Luzerne
• Plantes -- Moyens de défense
• Symbiose
• Bactéries pathogènes
• Pseudomonas syringae
• Xanthomonas
• Peroxydases

Résumé

Chez la luzerne, deux systèmes feuille/bactérie ont été définis : une interaction incompatible avec Pseudomonas syringae pv. Pisi, et une interaction compatible avec Xanthomonas campestris pv. Alfalfae, qui est le pathogène naturel de la luzerne. L'expression des gènes de peroxydases a été étudiée dans ces deux systèmes afin de déterminer leur rôle et leur implication lors des réactions de défense chez la luzerne. Cinq clones, prx1, prx5, prx8, prx14 et prx15 ont été isolés d'une banque d'ADNc préparée à partir des ARNm extraits de feuilles infectées par P. Syringae. La comparaison de leurs séquences a montré que le clone prx15 était significativement différent des autres clones prx1, prx5, prx8 et prx14. De plus, seuls ces derniers présentent une séquence en C-terminal qui pourrait avoir un rôle dans l'adressage vacuolaire. L'infection des feuilles par P. Syringae pv. Pisi, conduit à une accumulation des différents transcrits, avec cependant des cinétiques variables. L'accumulation des ARNm des prx1, prx5 et prx15 est assez rapide alors qu'elle est plus lente pour le prx14. L'étude de la localisation de l'expression des messagers par rapport au site d'infection a montré que les prx1, 5 et 14 ont une expression de type systémique localisée alors que le prx15 a une expression de type systémique généralisée. Ces résultats ont été comparés à ceux obtenus après traitement des feuilles avec Xanthomonas campestris pv. Alfalfae ou après blessure. Il est apparu des différences dans les cinétiques et/ou dans les niveaux d'accumulation des différents transcrits. Pour compléter ces travaux nous avons abordé l'étude de la réponse du système racinaire à un traitement par le facteur de nodulation NodRm-IV(C16:2,S), modèle pour l'analyse des étapes précoces de l'interaction symbiotique. Nous avons suivi l'expression du gène prx15 dans ce système ; cependant dans nos conditions expérimentales, nous n'avons pas détecté d'accumulation du messager correspondant.

Titre traduit

Contribution to the study of alfalfa defense reactions : expression analysis of peroxidases during interactions with pathogenic and symbiotic bacteria

Pas de résumé disponible.

Résumé

In alfalfa, two types of interactions between leaves and bacteria were defined: one, an incompatible interaction with Pseudomonas syringae pv. Pisi, and the other, a compatible interaction with Xanthomonas campestris pv. Alfalfae which is a natural pathogen of alfalfa. The gene expression pattern of peroxydases was studied in these two types of interactions in order to determine their role and their involvement in defense reactions of alfalfa. Five clones, prxl, prx5, prx8, prx14 and prx15, were isolated from a cDNA library prepared from mRNA of P. Syringae-infected leaves. Sequence comparison showed that the clone prx15 is significantly different from the other four. Moreover, prxl5 lacks the C-terminal sequence for vacuolar targeting that is present in the others. Infections of leaves by P. Syringae pv. Pisi led to an accumulation of different transcripts with different kinetics. The accumulation of prxl, prx5 and prxl5 mRNAs was quite rapid compared to prxl4 mRNA. The localization of the messages relative to the site of infection showed that prxl, 5 and 15 have local systemic while prxl5 has general systemic expression. These results were compared to these obtained after treatment of the leaves with Xanthomonas campestris pv. Alfalfae or after wounding. Differences in the kinetics and/or the level of the different transcripts were observed. Finally, we have initiated the study of the response of the root system to treatment by the nodulation factor NodRm-IV (C16:2,S), which serves as a model for the analysis of the early steps in the symbiotic interaction. We followed the expression of prx15 in this system. In the experimental conditions used, we found no accumulation of the prx15 message following this treatment.