Étude de l'importance de composés antioxydants lors d'interactions biotrophes pathogènes ou symbiotiques

Study of the importance of antioxydant compounds in biotrophic pathogenic or symbiotic interactions

• Auteur / Autrice : Fabien Baldacci-Cresp
• Direction : Pierre Frendo, Didier Hérouart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des interactions et écologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Symbiose

Thiorédoxine

Fabacées

Meloidogyne

Glutathion

Résumé

Les plantes sont soumises à des variations de leur environnement biotique et doivent donc s’y adapter pour se développer. L’environnement biotique de la plante comprend aussi bien des microorganismes pathogènes délétères que des microorganismes bénéfiques. L’état rédox est un des éléments majeurs du fonctionnement cellulaire dans tout le règne vivant mais aussi un élément majeur de l’adaptation des plantes à leur environnement. Il existe de nombreux composants de l’état rédox susceptibles d’intervenir dans cette adaptation. Le glutathion et les thiorédoxines sont deux de ces acteurs clefs. Au cours de ce travail de thèse, l’importance du glutathion dans l’interaction entre la légumineuse, Medicago truncatula, et un nématode à galle, Meloydogine incognita, a été analysée. L’analyse de phénotypes développementaux, du contenu en métabolites et de l’expression de gènes dans des conditions de déficience en glutathion a permis de montrer l’importance du glutathion dans le bon développement du pathogène et dans la régulation optimale du métabolisme carboné du site nourricier du nématode. En parallèle, l’importance de deux thiorédoxines fortement induites lors de la symbiose fixatrice d’azote entre M. Truncatula et la bactérie du sol Sinorhizobium meliloti a été étudiée. Des expériences de réduction de l’expression de gènes ont permis de montrer que des plantes déficientes pour l’une ou l’autre de ces thiorédoxines sont affectées dans leur capacité symbiotique. De plus, l’étude de leur localisation dans la cellule infectée montre un adressage de ces protéines de la plante vers le partenaire bactérien.

Plants are subject to changes in their biotic environment to which they must adapt. This biotic environment of the plant includes both deleterious-pathogenic and beneficial-symbiotic microorganisms. The redox state is not only a major component of cell functioning throughout the living kingdom but also a major component of plant adaptation to their environment. Many components of the redox state may be involved in his adaption to their environment. Many components of the redox state may be involved in this adaptation. Glutathione (GSH) and thioredoxin system are two of the key players. During this PhD Work, the involvement of GSH in the interaction between the legumes, Medicago truncatula, and the root-knot nematode, Meloidogyne incognita, was studied. The analysis of developmental phenotypes, metabolite content and gene expression under glutathione deficiency showed the importance of GSH in the pathogen development and the specific regulation of the gall carbon metabolism. In parallel, the importance of two thioredoxins strongly induced during the nitrogen fixing symbiosis between M. Truncatula and the soil bacterium S. Meliloti was studied. Gene silencing experiments showed that thioredoxin deficiency affects the symbiotic efficiency. In addition, the study of their localization in the nodule infected cells showed that a transfer of these thioredoxins occurs from the plant to the bacterial partner.