A polyphasic study of Xanthomonas hortorum in the genomic era : ocus on X. hortorum pv. vitians, the causal agent of the bacterial leaf spot of lettuce
Etude polyphasique de Xanthomonas hortorum à l'ère de la génomique : focus sur X. hortorum pv. vitians, l'agent causal de la bactériose foliaire de la laitue
Résumé
The genus Xanthomonas constitutes a major reservoir of phytopathogenic bacterial species. Among them, the pathovars of X. hortorum attacks a wide variety of phylogenetically distant botanical species. The bacterial leaf spot of lettuce caused by X. hortorum pv. vitians is one of the most destructive of these diseases at a worldwide scale. However, substantial interrogations remain regarding the etiology of this disease. Moreover, the molecular and genetic determinants sustaining the host-pathogen interaction and the environmental adaptation have never been investigated. Through a mixed approach combining the principles of polyphasic taxonomy and the genome-wide Tn-seq screening of genes contributing to the fitness of X. hortorum pv. vitians in in vitro and in planta conditions, this study aims at solving these issues using the latest developments in the field of genomics. First, investigations on the taxonomy of this phytopathogenic bacteria led to reconsider the genomic diversity existing within the species and to propose the combination of X. hortorum and X. cynarae. Then, the essential genome of X. hortorum pv. vitians was characterized and essential genes were discriminated between core and “selfish” accessory ones, the latter being acquired through horizontal gene transfer events. At last, a comprehensive overview of the genes and functions required for the fitness of X. hortorum pv. vitians during the successive epiphytic and endophytic phases of the lettuce infection was provided. This work reveals the unsuspected complexity of the X. hortorum species and enlighten the genetic bases of the ecological plasticity of X. hortorum pv. vitians.
Le genre Xanthomonas représente un réservoir majeur d’espèces bactériennes phytopathogènes. Parmi celles-ci, les différents pathovars de X. hortorum s’attaquent à une grande variété d’espèces végétales phylogénétiquement distantes. La bactériose foliaire de la laitue, causée par X. hortorum pv. vitians, est l’une des de ces pathologies dont les conséquences pour les cultures sont les plus importantes à l’échelle mondiale. Toutefois, les questions liées à l’étiologie de cette maladie infectieuse végétale nécessitaient une étude approfondie pour être élucidées. De plus, les aspects moléculaires et génétiques de l’interaction hôte-pathogène et de l’adaptation environnementale n’avaient jamais été investigués. À travers une approche mixte alliant les principes de la taxonomie polyphasique et le criblage par Tn-seq des gènes contribuant à la valeur sélective de X. hortorum pv. vitians en conditions in vitro et in planta, cette étude entend répondre à ces problématiques en se reposant sur les dernières évolutions dans le champ de la génomique. La taxonomie de X. hortorum a tout d’abord été remaniée en proposant sa combinaison avec X. cynarae. Ensuite, le génome essentiel de X. hortorum pv. vitians a été caractérisé et distingué entre gènes conservés et gènes accessoires « égoïstes » acquis par transferts horizontaux. Enfin, les gènes et fonctions importants pour la valeur sélective du pathogène lors des phases successives épiphytes et endophytes de l’interaction avec la laitue ont été identifiés. Ces travaux révèlent la complexité insoupçonnée de l’espèce X. hortorum et éclairent les bases génétiques de la plasticité écologique de X. hortorum pv. vitians.
Origine : Version validée par le jury (STAR)