Effet du greffage sur la productivité de la tomate en conditions de non infestation et d'infestation par l'orobanche : caractérisation d'une invertase acide, enzyme majeure de la force de puits du parasite

par Rida Draie

Thèse de doctorat en Biologie et pathologie végétales

Sous la direction de Philippe Simier et de Séverine Thoiron.

Soutenue en 2009

à Nantes , dans le cadre de École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers) , en partenariat avec Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Orobanche ramosa
• Force de puits
• Invertases
• Résistance
• Productivité
• Orobanches -- Thèses et écrits académiques
• Tomates -- Thèses et écrits académiques
• Saccharose -- Thèses et écrits académiques
• Greffe (botanique) -- Thèses et écrits académiques

Résumé

The tomato is a worldwide crop very important, which is threatened by the parasitic weed Orobanche ramosa in the Mediterranean. The broomrape is completely devoid of chlorophyll which, after having fixed on the roots of its host and connected to conductive tissues, unloads water and nutrients necessary for its development. The objective of this work is double: on the side of the host, to evaluate the importance of grafting for the tomato productivity under broomrape infestation. In a first time, the sensitivity to the broomrape of 28 resistant tomato rootstocks to soil-borne pathogens was determined. All have proved susceptible to the parasite, but with the existence of variability in this characteristic among the tested rootstocks. The sensitivity seems to depend on the rootstocks root biomass. In a second step, the effect of graft on the productivity of the tomato and susceptibility to broomrape was analyzed with three rootstocks and two different varieties. This work has shown the benefit of grafting on the productivity of tomato only under infection conditions, without reducing the degree of sensitivity to the parasite. On the side of the parasite, research for a key enzyme of the broomrape sinks strength. A soluble acid invertase (OrINV1) appears as a major enzyme of sucrose metabolism in the stem and the flowering spike of the parasite. This work led to the purification and the characterization of the protein. This work also suggests the involvement of a sucrose synthase (SuSy) in the use of sucrose in the tubers of the parasite.

Titre traduit

Effect of grafting on the tomato productivity under infestation and non infestation conditions by broomrape. Characterization of an acid invertase, a parasitic sink strength enzyme

Résumé

La tomate est une culture éco-mondialement très importante, qui est menacée par l’adventice Orobanche ramosa dans le bassin méditerranéen. L’orobanche est une plante non chlorophyllienne qui, après s’être fixée aux racines de son hôte et connectée à ses tissus conducteurs, y puise l’eau et les nutriments nécessaires à son développement. L’objectif de ce travail est double : du côté de l’hôte, évaluer l’intérêt du greffage pour la productivité de la tomate sous infestation par l’orobanche : dans un premier temps, la sensibilité à l’orobanche de 28 porte-greffes résistants aux parasites telluriques a été déterminée. Tous se sont révélés sensibles au parasite, avec néanmoins l’existence d’une variabilité sur ce caractère parmi les porte-greffes testés. La sensibilité semble conditionnée par la biomasse racinaire des porte-greffes. Dans un second temps, l’effet du greffage sur la productivité de la tomate et la sensibilité à l’orobanche a été analysé avec trois porte-greffes et deux greffons différents. Ces travaux ont montré le bénéfice du greffage sur la productivité de la tomate en conditions d’infestation, sans pour autant réduire le degré de sensibilité au parasite. Du côté du parasite, rechercher les enzymes clés de la force de puits de l’orobanche. Une invertase acide soluble (OrINV1) apparaît comme une enzyme majeure de la métabolisation du saccharose dans la tige et la hampe florale en croissance du parasite. Ces travaux ont conduit à la purification de cette protéine et à la caractérisation de la protéine purifiée. Ces travaux suggèrent également l’implication d’une saccharose synthetase (SuSy) dans l’utilisation dusaccharose par les tubercules du parasite.