Comparaison de différents éliciteurs des réactions de défense de la vigne : étude du mode d'action de la laminarine sulfatée, un inducteur de résistance à P. viticola

Comparison of different elicitors of grapevine defense responses : study of sulfated laminarin action mode, a resistance inducer againt Plasmopara viticola

• Auteur / Autrice : Adrien Gauthier
• Direction : Alain Pugin, Benoît Poinssot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie. Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmopara viticola

Mildiou de la vigne

Éliciteurs

Microbiologie

Vitis

Résumé

La vigne, Vitis vinifera, est sensible à de nombreuses maladies cryptogamiques comme le mildiou, la pourriture grise ou l’oïdium. La stimulation des défenses naturelles de la vigne après application de molécules d’origine naturelle est l’une des stratégies alternatives étudiées pour réduire l’utilisation des produits phytosanitaires. Ce travail s’inscrit dans l’étude du mode d’action de la laminarine sulfatée, PS3, chez la vigne. En utilisant le modèle de suspensions cellulaires de vigne, nous montrons que PS3, contrairement à la laminarine, n’active pas les événements de signalisation normalement induits par les éliciteurs, excepté la dépolarisation de la membrane plasmique. Cependant le traitement foliaire de vigne par PS3 permet de réduire significativement l’infection par Plasmopara viticola, agent responsable du mildiou. Cette résistance s’observe notamment au niveau microscopique par une limitation drastique de la colonisation in planta et de l’inhibition de la sporulation de l’oomycète. Les approches complémentaires utilisées dans ce travail montrent que l’efficacité de ce β-glucane sulfaté est liée à la potentialisation des voies de défense de la vigne, telles que la production d’acide salicylique, le dépôt de callose et de composés phénoliques, la synthèse de phytoalexines et la production d’H2O2. Ce travail s’intéresse aussi à caractériser les mécanismes moléculaires déterminants pour l’établissement de la résistance induite par PS3 contre P. Viticola. L’étude transcriptomique et l’approche pharmacologique nous ont permis d’identifier des gènes déterminants pour la résistance induite qui dépendent de l’activité de canaux ioniques et de la production d’H2O2.

Grapevine, Vitis vinifera, is sensitive to a large spectrum of pathogens like downy mildew, grey mould or powdery mildew. Alternative strategies to control grape diseases include activation of defense which relies on the application of inducers of resistance. In this work, we study the action mechanism of sulfated laminarin, PS3, in grapevine. Using grapevine cell suspensions, we demonstrate that PS3 doesn’t elicit a wider array of defense responses except plasma membrane potential variations. Likely, grapevine foliar treatment reduces significantly Plasmopara viticola infection, downy mildew pathogen. This resistance can be observed via microscopic approach by a drastic limiting of the colonization in planta and by the inhibition of the oomycete sporulation. By cytological and molecular approaches, we demonstrate that the efficiency of this sulfated β-glucan is associated with some defense responses priming, including salicylic acid production, callose and phenol depositions, phytoalexins synthesis and H2O2 production. This work is focused on the determining mechanisms of the PS3-induced resistance against P. Viticola. Transcriptomic and pharmacological approaches lead us to identify determining genes for the induced resistance depending of ion channel activity and reactive oxygen species production.