Identification de genes impliques dans la formation des cellules geantes induites par les nematodes du genre meloidogyne chez arabidopsis thaliana

Identification of plant genes involved in the development of giant cells induced by root-knot nematodes meloidogyne spp. In arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Bruno Favery
• Direction : Pierre Abad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les nematodes a galles du genre meloidogyne constituent un probleme phytosanitaire majeur a l'echelle mondiale. Endoparasites sedentaires, ils induisent au niveau des racines des plantes infectees la formation de sites nourriciers permanents, indispensables a leur developpement. Ces structures, appelees cellules geantes, sont hypertrophiees et polynucleees. Elles resultent de mitoses successives sans formation de parois cellulaires. A l'heure actuelle, le determinisme moleculaire de l'induction et du maintien des cellules geantes n'est pas elucide. L'objectif de ce travail etait d'identifier et de cloner des genes impliques dans l'induction et le fonctionnement des cellules geantes. Une meilleure connaissance de cette interaction devrait permettre d'elaborer de nouvelles methodes de lutte. Cette etude a ete entreprise par la strategie de piegeage de promoteurs en utilisant une collection de lignees d'insertion d'adn-t d'arabidopsis thaliana. L'analyse systematique de 8000 lignees a permis d'isoler 56 lignees presentant une activation et 3 presentant une inhibition du gene rapporteur gus au niveau des galles induites par m. Incognita. Les genes soumis a une activation dans les cellules geantes sont egalement exprimes au cours du developpement normal de la plante. L'etude de trois lignees a montre que les genes sont actives precocement dans les cellules geantes. L'une des lignees (a3) presente un phenotype letal a l'etat homozygote. L'analyse des sequences flanquantes a permis de caracteriser un gene codant pour une enzyme clef du cycle des pentoses phosphate : la d-ribulose-5-phosphate epimerase (rpe). L'analyse de l'expression de ce gene par rt-pcr competitive a confirme que le profil d'expression gus au sein de cette lignee reflete l'activite du gene natif et que ce gene est regule de facon identique chez arabidopsis et chez la pomme de terre. Le sauvetage du mutant homozygote a ete obtenu in vitro sur milieu additionne de saccharose. Lors de l'infestation par m. Incognita, il ne forme pas de galles et ne permet pas au nematode d'accomplir son cycle de developpement. La complementation du phenotype mutant a confirme que le gene rpe est indispensable a la formation des cellules geantes. L'analyse du promoteur de rpe a montre qu'il serait potentiellement utilisable pour la creation de plantes resistantes.