Identification de gènes de résistance par perte de sensibilité face au Tomato spotted wilt virus chez les Solanacées

Finding loss-of-susceptibility resistance genes toward Tospoviruses in Solanaceae

• Auteur / Autrice : Zoé Terret-Welter
• Direction : Jean-Luc Gallois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale
• Date : Soutenance le 23/10/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique et amélioration des fruits et légumes - Syngenta agro S.A.S
• Jury : Président / Présidente : Sylvie German-Retana
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gregori Bonnet, Cécile Desbiez
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Line Caruana, Bénédicte Sturbois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcription génétique

Résistance aux virus

Solanacées

Mots clés libres

.

Résumé

Le Tomato spotted wilt virus est un virus dommageables pour Solanac. L’évolution adaptative de la RNA-dependent RNA polymerase du TSWV a été analysé. Le génome de l’isolat TSWV-LYE51 a été séquencé. L’analyse s’est portée sur le gène de la RdRp impliquée dans la transcription et réplication du génome viral. Un modèle 3D de cette protéine a été créé par modélisation par homologie. Des analyses phylogénétiques et de sélections ont permis de mettre en évidence des hot-spots de mutations adaptatives et des domaines contraints. Une recherche de gènes candidats de la plante hôte impliqués dans la sensibilité au TSWV a été menée : pour réaliser leur cycle, les virus détournent de nombreux facteurs de l’hôte via des interactions directes. Ces facteurs sont des sources de résistance via leur absence ou leur modification. J’ai réalisé des cribles double-hybrides en levure en utilisant un domaine contraint comme appât. Mes résultats ont permis d’identifier plusieurs gènes candidats dont la validation est à venir. Mes travaux ont permis d’obtenir de nouvelles informations sur les mécanismes du cycle viral et la capacité d’adaptation du TSWV. Tout cela ouvre de nouvelles perceptive sur le développement de résistance par perte de sensibilité, en utilisant la variabilité naturelle ou inées. Malgré des résistances dominantes chez la tomate et le piment, de nouveaux isolats contournant sont apparus. Il est primordial de développer de nouvelles résistances génétiques durables face au TSWV. Mes travaux de thèse ont eu pour objectif de caractériser un isolat de TSWV et d’identifier des interactions protéiques entres le TSWV et la plante hôte, Solanum Lycopersicumduite des gènes candidats.

The Tomato spotted wilt virus is the second most destructive plant virus, particularly in Solanacea. Despite resistance genes found in Tomato and Pepper toward this virus, new isolates were able to overcome those genes. There is an urgent need to develop new durable genetic resistance. Resistance by loss of susceptibility is one of the great opportunities. My thesis falls within the ambition to characterize a TSWV isolate and to identify protein interaction between the virus and his host, Solanum Lycopericum. TSWV RNA-dependent RNA polymerase adaptive evolution and constrained domains was analyzed. TSWV-LYE51 genome was sequenced. We decided to focus on the RdRp which is the key protein for cycle life. This protein is responsible of the transcription and replication of the viral genome. A 3D model of this protein was made by homology modeling. Phylogenetic and selection analysis show up some hot-spot of adaptive mutation and constrained domains. Those results were useful to search resistance genes. Then, we were looking for candidates genes implicated in TSWV sensibility. Virus has to hijack host cellular protein in order to accomplish its cycle and infect its host. Host proteins are susceptibility factors. Those factors could lead to resistance by their absence or their modification. To find them, some yeast-two hybrid screenings were made using constrained domains previously identify as bait. We identify several candidates’ genes which still have to be validated. My work allows us to obtain new information about TSWV infectious mechanism and its adaptation. It brings new perspective in loss-of-susceptibility resistance development by using natural variability.