Rôle des effecteurs TAL dans l'interaction Xanthomonas-haricot et apports dans la lutte contre la graisse commune

Role of TAL effectors in Xanthomonas-bean interaction and contribution to common bacterial blight management

• Auteur / Autrice : Justine Foucher
• Direction : Marie-Agnès Jacques, Nicolas Chen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• 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 Recherche en Horticulture et Semences / IRHS
• Jury : Président / Présidente : Mathilde Briard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathilde Briard, Mathilde Hutin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alia Dellagi, Matthieu Arlat

Mots clés

Mots clés libres

Xanthomonas

Haricot

Effecteurs TAL

Résistance

Xanthomonas

Common bean

TAL effectors

Resistance

Résumé

La pathogénie des bactéries du genre Xanthomonas repose en partie sur leur capacité à injecter des effecteurs TAL (transcription activator-like) dans la cellule végétale. Ces effecteurs agissent comme des facteurs de transcription eucaryotes en induisant des gènes de sensibilité chez la plante hôte afin de favoriser l’infection. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre l’interaction Xanthomonas-haricot, et notamment le rôle des effecteurs TAL dans la graisse commune causée par Xanthomonas phaseoli pv. phaseoli et X. citri pv. fuscans. Pour cela, une étude transcriptomique a été menée pour évaluer l’impact de Xanthomonas sur le transcriptome du haricot en contextes résistant et sensible. Cette étude a permis de révéler des gènes et des voies métaboliques en lien avec la résistance ou la sensibilité de la plante.A l’aide d’une combinaison d’approches transcriptomiques et de tests de pouvoir pathogène, les cibles potentielles de deux effecteurs TAL ont été étudiées. Ces approches ont montré que XfuTAL1 et XfuTAL2 étaient importants pour l’agressivité de Xanthomonas et que XfuTAL1 induisait le gène de sensibilité PvAIL1 codant un facteur de transcription. Cette étude a aussi révélé que la structure atypique de XfuTAL2 augmentait sa capacité d’accroche à l’ADN et jouerait potentiellement un rôle dans la pathogénie. Par ailleurs, une nouvelle méthode de phénotypage a été mise au point pour évaluer l’agressivité de Xanthomonas sur haricot. Ensemble, ces découvertes permettent d’apporter de nouvelles perspectives pour le développement de résistances à Xanthomonas chez le haricot et soulignent l'importance des effecteurs TAL dans ce pathosystème.

The pathogenicity of bacteria from the genus Xanthomonas is partly based on their ability to inject TAL effectors (transcription activator-like effectors) inside the plant cell. TAL effectors act as eukaryotic transcription factors by inducing the transcription of susceptibility genes in the host plant to promote infection. The objective of this thesis is to better understand Xanthomonas-bean interaction and more particularly the role of TAL effectors in common bacterial blight of bean caused by Xanthomonas phaseoli pv. phaseoli and X. citri pv. fuscans. To this end, transcriptomic analyses were conducted to evaluate the impact of Xanthomonas on the bean transcriptome in resistant and susceptible contexts. This study revealed genes and metabolic pathways related to resistance or susceptibility of the plant.Using a combination of transcriptomics and pathogenicity tests, the potential targets of two TAL effectors were studied. These approaches showed that XfuTAL1 and XfuTAL2 were important for the aggressiveness of Xanthomonas, and that XfuTAL1 induced the PvAIL1 susceptibility gene encoding a transcription factor. This study also revealed that the atypical structure of XfuTAL2 increased its ability to bind DNA and potentially participated to pathogenicity. In addition, a new phenotyping method was developed to evaluate the aggressiveness of Xanthomonas on bean. Together, these findings provide new insights into the development of Xanthomonas resistance in beans and highlight the importance of TAL effectors in this pathosystem.