Induction de la PAMP-Triggered Immunity par des éliciteurs d’origine différente chez Solanum tuberosum

Induction of PAMP-Triggered Immunity by elicitors of different origin in Solanum tuberosum by Rafaela Lopes Martin

• Auteur / Autrice : Rafaela Lopes Martin
• Direction : Florence Val, Eric Nguema-Ona
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 13/07/2020
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique- Environnement et Protection des Plantes / IGEPP
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Le Ralec, Marie-Noëlle Brisset, Azeddine Driouich, Odair Aparecido Fernandes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-France Corio-Costet, Raphaël Lugan

Mots clés

Mots clés libres

Baba

Composés antimicrobiens

Extrait d’Ulva

PAMPs de P. infestans

Pomme de terre

Baba

Antimicrobial compounds

Ulva extract

PAMPs of P. infestans

Potato

Résumé

L’induction de réponses de défense via la Pathogen-Associated Molecular Pattern (PAMP)-Triggered Immunity fournit à toutes les plantes un arsenal de composés antimicrobiens contre les agents pathogènes. La stimulation de ces défenses par des éliciteurs exogènes serait une stratégie pour réduire les pesticides mais nécessite une meilleure compréhension des mécanismes de l’induction qui pourrait dépendre de l'éliciteur et du génotype. Deux génotypes de pomme de terre partiellement résistants à Phytophthora infestans ont été traités avec un PAMPs de P. infestans, un filtrat de culture concentré (CCF), une molécule synthétique, l’acide ß-aminobutyrique (BABA) et un extrait d’Ulva spp. Les métabolites induits dans les folioles, 48h plus tard, ont été comparés par une approche de métabolomique non ciblée (UPLC-qTOF-MSe) puis par des approches ciblées demétabolomique et transcriptomique. Les résultats ont montré que (i) chaque éliciteur induit une reprogrammation spécifique du métabolome confirmée partiellement par les transcrits : BABA et CCF ont induit les benzylisoquinoléine alcaloïdes et l'extrait d'Ulva, les stérols alcaloïdes et les phénylpropanoïdes; ii) la signalisation dépend de la voie du JA pour l’extrait d'Ulva, et de celle du SA pour BABA et CCF ; (iii) l’abondance de certains métabolites est génotype-dépendant. Nos résultats suggèrent que l’induction des composés antimicrobiens dépend de la perception spécifique de l’éliciteur et de l'interaction éliciteur/génotype. Afin d'améliorer leur efficacité sur le terrain, une attention particulière doit être portée à la si

The induction of response defences via the Pathogen-Associated Molecular Pattern (PAMP)-Triggered Immunity provides all plants an arsenal of antimicrobial compounds against pathogens. Stimulation of these defences by exogenous elicitors could be a strategy to reduce the pesticides but this requires a better understanding of the induction mechanisms. This induction could depend on both the origin of the elicitor and the genotype. Two potato genotypes partially resistant to Phytophthora infestans were treated with a PAMPs from P. infestans, the Concentrated Culture Filtrate (CCF), a synthetic molecule, the ß-aminobutyric acid (BABA); and an Ulva spp extract. 48h after treatment, the induced metabolites in the leaflets were first compared by a non target metabolomic using a UPLC-qTOF-MSe, then through targeted metabolomic and transcriptomic approaches.The results showed that (i) each elicitor induced a specific metabolic profile reprogramming, partially confirmed by transcript analysis: the BABA and the CCF induced the benzylisoquinoline alkaloids and the Ulva extract, the alkaloid sterols and phenylpropanoids; (ii) the signalling depended on the JA pathway for the Ulva extract while it is rather SA pathway-dependent for the BABA and CCF; (iii) the abundance of several antimicrobial metabolites was genotype-dependent. Our results suggest that the induction of the antimicrobial compounds depends on the elicitor/genotype interaction and on the specific perception of the elicitor. In order to improve their efficiency in the field, special attention should be paid on the defence