Aspects genetiques et moleculaires de la virulence du nematode parthenogenetique meloidogyne incognita vis-a-vis du gene mi de resistance de la tomate

Genetic and molecular studies on the virulence of the parthenogenetic nematode meloidogyne incognita against the tomato mi resistance gene

• Auteur / Autrice : Philippe Castagnone-Sereno
• Direction : Antoine Dalmasso
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les populations du nematode a galles meloidogyne incognita sont normalement controlees chez la tomate par le gene de resistance mi. Pourtant, certains isolats virulents du nematode s'averent capables de contourner cette resistance. Du fait de la reproduction par pathenogenese mitotique obligatoire du parasite, qui exclut toute possibilite de croisement, l'etude genetique de ce modele a ete envisagee par l'analyse du comportement de lignees isofemelles confrontees au gene mi au cours de deux ou plusieurs generations successives. Cette approche a permis de montrer que la virulence de m. Incognita est une caracteristique familiale, ce qui suggere fortement l'existence d'un support genetique sous-jacent. Le phenotype virulent apparait stable en l'absence de la pression de selection du gene mi, puisqu'aucune reversion n'est observee apres 18 generations de multiplication sur tomate hote. De plus, le potentiel biotique des lignees virulentes ne semble pas etre affecte lorsqu'elles sont maintenues sur un cultivar depourvu de gene de resistance. Enfin, les individus virulents apparaissent incapables de se developper sur des piments resistants porteurs des genes me1 ou me3, ce qui demontre la specificite de ce caractere. L'interpretation de ces resultats, ainsi que l'analyse des donnees bibliographiques disponibles, nous ont conduit a proposer l'existence d'une relation gene-pour-gene regissant l'interaction entre m. Incognita et la tomate. D'autre part, nos observations suggerent le role vraisemblable chez cet organisme d'un mecanisme original generateur de variabilite genetique, dont la nature reste a preciser. Dans une seconde etape, l'etude moleculaire de cette interaction a ete abordee. La constitution d'une lignee virulente etant possible a partir d'un individu selectionne au sein d'une lignee avirulente, la comparaison de la fraction repetee du genome de ces deux genotypes a permis de conclure a leur quasi isogenicite au plan moleculaire. De fait, une analyse differentielle a ete envisagee a partir de ce materiel biologique original. L'electrophorese bidimensionnelle de la fraction proteique soluble a mis en evidence deux proteines non identiques entre ces lignees, respectivement denommees pda et pdv#+. Pda est decelee exclusivement chez les individus avirulents, alors que pdv#+ est presente dans les deux cas, mais semble significativement plus abondante chez les nematodes virulents. Le criblage differentiel de la banque d'adnc de la lignee virulente a conduit a l'isolement de quatre clones dont l'intensite d'hybridation est superieure avec l'adnc des individus virulents. Parmi ceux-ci, le clone v 5. 2 pourrait correspondre a une sequence genomique presente en un nombre de copies plus eleve chez les individus virulents, dont la fonction reste a determiner. Ces resultats suggerent la possibilite d'un phenomene d'amplification genique associe a la virulence chez m. Incognita, dont l'intensite demeure cependant limitee, puisqu'inferieure au seuil de detection des experiences de renaturation en gel d'agarose conduites conjointement. La proteine pda pourrait quant a elle representer le produit d'un gene d'avirulence, ce qui permet d'envisager l'existence de plusieurs mecanismes genetiques impliques dans la specificite des relations entre le nematode et sa plante-hote