Influence de la nutrition azotée sur la sensibilité d'Arabidopsis thaliana à Alternaria brassicicola aux stades plantule et rosette

Influence of nitrogen nutrition on the susceptibility of Arabidopsis thaliana to Alternaria brassicicola at seedling and rosette stages

• Auteur / Autrice : Thibault Barrit
• Direction : Béatrice Teulat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et physiologie végétales
• Date : Soutenance le 11/07/2022
• Etablissement(s) : Institut Agro
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie, Géosciences, Agronomie, Alimentation (Rennes ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Horticulture et Semences (2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : École d’inscription : L'Institut Agro Rennes-Angers (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Leprince
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alia Dellagi, Antoine Gravot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Neema, Loïc Rajjou

Mots clés

Mots clés libres

Ammonium

Nitrate

Champignon nécrotrophe

Métabolisme

Ammonium

Nitrate

Necrotrophic fungus

Metabolism

Résumé

Le rôle de la nutrition azotée a été étudié sur le pathosystème A. thaliana / A. brassicicola. A. brassicicola est un champignon nécrotrophe transmis à et par la semence, provoquant des fontes de semis mais aussi des nécroses sur feuilles. Dans ce but, l’influence de l’apport de différentes formes d’azote dans le milieu nutritif de la plante, nitrate vs ammonium, sur leur sensibilité au pathogène a été étudiée, à deux stades de développement : rosette (plante adulte) et plantule (précoce). Au stade rosette, les plantes cultivées en condition ammonium sont moins sensibles au champignon qu’en condition nitrate. Des analyses métaboliques et d’expression d’une sélection de gènes ont révélé que la nutrition azotée semblait contrôler l’infection fongique via un ensemble complexe d’événements de signalisation et nutritionnels. Un nouveau dispositif expérimental a été développé pour l’étude au stade plantule permettant d’évaluer l’impact du champignon sur le développement des plantules par analyse d’images. L’étude de l’effet de la nutrition azotée, menée sur trois génotypes, a révélé que les plantules sont plus sensibles au champignon en condition ammonium qu’en condition nitrate. Cette étude a donc mis en évidence pour la première fois que la nutrition azotée influence différemment la sensibilité d'A. thaliana à A. brassicicola en fonction du stade de développement de la plante. L’étude, dans les graines et les plantules, des abondances métaboliques et de l’expression d’une sélection de gènes a permis de relier notamment une sensibilité réduite au champignon à la voie des glucosinolates indoliques et à des teneurs plus faibles en polyamines.

The role of nitrogen nutrition was studied on the A. thaliana / A. brassicicola pathosystem. A. brassicicola is a necrotrophic fungus transmitted to and by the seed, causing damping-off but also leaf necrosis. To this end, the influence of different forms of nitrogen supply, nitrate vs ammonium, on plant susceptibility to the pathogen was studied, at two stages of development: rosette (adult plant) and seedling (early stage). At the rosette stage, plants grown under ammonium conditions are less susceptible to the fungus than under nitrate conditions. Metabolite analyzes and selected gene expression revealed that nitrogen nutrition appeared to control fungal infection via a complex set of signaling and nutritional events. A new experimental device has been developed for the study at the seedling stage to assess the fungus impact on the development of seedlings, by image analysis. The study of the effect of nitrogen nutrition, carried out on three genotypes, revealed that the seedlings are more susceptible to the fungus under ammonium conditions than under nitrate conditions. This study has therefore demonstrated for the first time that nitrogen nutrition has a different influence on A. thaliana susceptibility to A. brassicicola depending on the plant stage of development. The study, in seeds and seedlings, of metabolite abundances and expression of a selection of genes made it possible to link a reduced susceptibility to the fungus, notably to the indole glucosinolate pathway and to lower levels of polyamines.