Cartographie des déterminants moléculaires de la pathogénicité du virus de la mosai͏̈que de la laitue (LMV)

par Elise Redondo

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Biologie-Santé

Sous la direction de Thierry Candresse.

Soutenue en 2001

à Bordeaux 2 .


  • Résumé

    Le virus de la mosai͏̈que de la laitue (LMV) provoque des pertes considérables dans les cultures de laitue (Lactuca sativa) dans le monde entier. Il appartient au genre Potyvirus. Les moyens actuels de lutte contre cette maladie virale reposent sur l'emploi des gènes de résistance mol(puissance 1) ou mol(puissance 2) et sur le contrôle de l'état sanitaire des semences. Récemment, l'émergence d'isolats de LMV capables, à la fois, de surmonter la résistance conférée par ces gènes et d'être transmis par les graines fait craindre de nouvelles épidémies destructrices. L'élaboration de nouvelles stratégies de lutte dépend de la connaissance des interactions moléculaires entre la plante hôte et le virus. Dans le but de mieux comprendre les interactions laitue/LMV, la recherche des déterminants viraux de la pathogénicité du LMV a été entreprise grâce à une approche par génétique inverse. Cette approche est basée sur le choix de deux isolats viraux génétiquement proches (97 % d'homologies en acides aminés), LMV-0 et LMV-E, mais possédant des propriétés biologiques différentes. L'isolat LMV-0 provoque des symptomes modérés sur cultivar sensible, ne contourne pas la résistance conférée par les gènes mol (puissance 1) ou mol(puissance 2) et est transmis par les semences. A l'opposé, l'isolat LMV-E induit des symptomes nécrotiques sur cultivar sensible, est capable de contourner les gènes mol(puissance 1) ou mol(puissance 2) mais n'est pas transmis par la graine. Le clone ADNc complet infectieux étant déjà disponible, nous avons entrepris de construire celui du LMV-0. La présence de sites de restriction conservés dans les séquences de ces deux isolats a permis la construction de virus recombinants. L'analyse biologique de ces virus recombinants sur des cultivars sensibles et résistants a permis de montrer que les déterminants moléculaires du contournement de la résistance sont localisés dans la région génomique codant pour la VPg, protéine liée de façon covalente au génome viral en 5'. Cette approche a également permis de montrer que le HC-Pro est impliqué dans l'expression de symptomes sévères sur cultivar sensible. Par ailleurs, l'expression du HC-Pro dans le vecteur viral PVX dans des plants de Nicotiana benthamiana conduit à une réponse synergique et implique ainsi le HC-Pro dans la suppression des mécanismes de défense de l'hôte. L'analyse de virus recombinants dans lesquels la région codant pour la CI, une hélicase à ARN, a montré que ces virus ont un comportement biologique non parental sur cultivars sensible et résistant La structure chimérique de cette protéine conduit à l'émergence de virus variants dans la descendance de ces virus recombinants qui ont acquis de nouvelles propriétés biologiques.

  • Titre traduit

    Mapping of molecular determinants of Lettuce mosaic virus (LMV) pathogenicity


  • Résumé

    Lettuce mosaic virus (LMV), a member of the genus Potyvirus, induces great damage in lettuce crops worldwide. The current strategy deployed against the propagation of this disease is based on the use of the mol(puissance1) and mol(puissance2) resistance genes and on verification of commercial seed. Recently, the emergence of seed-transmitted LMV isolates able to break the resistance confered by mol(puissance1) or mol(puissance2) has been observed. The elaboration of new control strategies depends on improved understanding of molecular between the host plant and the virus. In order to better understand interactions between the lettuce plant and LMV, pathogenicity determinants were investigated using a reverse genetic approach. This approach was based on two genetically related LMV isolates (97 % homology at the protein level), LMV-0 and LMV-E, which differed in their biological properties. LMV-0 induces mild symptoms in susceptible cultivars, is unable to break-down mol-resistance and is seed-transmitted. On the other hand, LMV-E provokes severe symptoms in susceptible cultivars, is able to break-down the mol-resistance but is not seed-transmitted. A full-length infectious cDNA clone for LMV-E genomic RNA having been previously obtained, construction of a similar cDNA for LMV-0 was undertaken. The conservation of several unique restriction sites between these two LMV isolates allowed the construction of recombinant viruses. Biological analysis of these recombinant viruses in susceptible and resistant cultivars showed that the resistance -breaking molecular determinants are located in the genomic region coding for VPg, the protein covalently linked to the 5' end of the viral genomic RNA. Moreover, HC-Pro was shown to be involved in the necrosis caused by LMV-E in susceptible cultivars. Expression of HC-Pro from the viral vector PVX in Nicotiana benthamiana lead to a synergistic response which suggests an involvement of HC-Pro in the suppression of host defence mechanisms. The analysis of recombinant viruses in which the genomic region coding for CI, an RNA-helicase, has been exchanged showed that these viruses have a non-parental behaviour in susceptible and resistant cultivars. The chimeric structure of this protein lead to the emergence of variants in the progeny of these recombinant viruses, and to the appearance of new phenotypes.

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Informations

  • Détails : 160 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.135-154

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