Thèse soutenue

Reinforcing and broadening wheat resistance against Fusarium diseases by a barley deoxynivalenol detoxifying UDP‐glucosyltransferase and its pyramiding with ectopic glycosidase inhibitors
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Auteur / Autrice : Giulia Mandala
Direction : Thierry GiardinaRenato D'OvidioCarla CeoloniMarc Maresca
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie végétale
Date : Soutenance le 24/04/2018
Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Università degli studi della Tuscia (Viterbo, Italie)
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences moléculaires de Marseille (ISM2)
Jury : Président / Présidente : Daniela Bellincampi
Examinateurs / Examinatrices : Marc Maresca
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Oswald, Francesco Favaron

Mots clés

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Résumé

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Les maladies du blé causées par Fusarium, comme la brulure de l’épi (FHB) et la pourriture de la tige (FCR), entrainent une réduction de production, de la qualité du blé et des problèmes de sécurité alimentaire liés à la présence de mycotoxines affectant la santé de l’Homme et des animaux: la plus représentée étant le déoxynivalénol (DON). Le DON est un inhibiteur de la synthèse protéique qui agit durant l’infection comme un facteur de virulence. La glycosylation du DON en D3G (DON-3-O-glicoside) catalysée par des UDP-glycosyltransférases (UGTs) est le principal mécanisme de protection des plantes contre sa toxicité. Dans ce travail, nous avons démontré que la détoxification du DON par l’UGT confère une résistance à large spectre contre les champignons produisant DON F.graminearum et F.culmorum. Nous avons produit des plants de blé dur exprimant de manière constitutive le gène HvUGT13248 (Ubi-UGT) et des plants de blé panifiables exprimant ce gène au niveau du tissu floral (Lem-UGT). Les plants Ubi-UGT ont montré une réduction significative des symptômes de FHB durant les stades précoces et médians de l’infection, et de FCR à tous les stades de l’infection. De plus, les plants Lem-UGT ont montré une corrélation entre les niveaux d’expression de l’UGT et de protection observée. Finalement, nous avons démontré que la pyramidation des gènes associés à des mécanismes de résistance différents peut renforcer la résistance de l’hôte à l’infection. Des plants de blé ont été générés exprimant à la fois l’enzyme HvUGT13248, et des inhibiteurs de glycosidases: AcPMEI ou PvPGIP2, impliqués dans la dégradation de la paroi cellulosique, et qui ont montré une résistance accrue à la FHB.