Efficacité et mécanismes d'action des défensines de tiques contre le champignon phytopathogène et toxinogène Fusarium graminearum

Efficacy and mechanisms of action of tick defensins against the phytopathogenic and toxinogenic fungus Fusarium graminearum

• Auteur / Autrice : Valentin Leannec-Rialland
• Direction : Florence Forget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie-immunologie
• Date : Soutenance le 19/12/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mycologie et sécurité des aliments (Villenave d'Ornon)
• Jury : Président / Présidente : Thierry Candresse
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Candresse, Massimo Reverberi, Vincent Phalip, Karine Dementhon, Caroline Strub
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Massimo Reverberi, Vincent Phalip

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tiques

Peptides

Mycotoxines

Champignons phytopathogènes

Antifongiques

Défensines

Mots clés libres

Defensine

Antifongique

Champignon phytopathogene

Mycotoxine

Peptide

Tique

Defensive

Antifungal

Phytopathogenic fungus

Mycotoxin

Peptide

Tick

Résumé

La fusariose de l’épi (FHB), principalement causée par le champignon Fusarium graminearum, est une maladie dévastatrice qui affecte les cultures céréalières et entraîne des pertes de rendement importantes et une diminution de la qualité des grains. En effet, F. graminearum produit des mycotoxines appelées trichothécènes de type B (TCTB) qui nuisent à la santé humaine et animale. Le peptide appelé TickCore3 (TC3), γ-core de la défensine de tique DefMT3, s’est avéré être un puissant antifongique contre F. graminearum et un inhibiteur efficace de la production de TCTB. Les déterminants structuraux et physico-chimiques nécessaires à l’efficacité du peptide ont été clarifiés. Des observations microscopiques ont permis de montrer que le peptide se fixait spécifiquement à l’enveloppe des spores fongiques. En outre, une stratégie associant transcriptomique (RNA-seq) et métabolomique (LC-MS/MS) a été mise en oeuvre pour décrypter le mécanisme d’action de TC3. Des changements importants dans le transcriptome de F. graminearum, comme dans son métabolome, ont été induits par une exposition au TC3 mettant en évidence un mécanisme à multiples facettes. Les résultats obtenus au cours de cette thèse ont démontré que TC3 était un candidat prometteur pour de nouvelles solutions de protection des végétaux, alternatives aux fongicides de synthèse.

Fusarium Head Blight (FHB) mainly caused by the fungus Fusarium graminearum is a devastating disease affecting cereal crops that leads to significant yield losses and a reduced grain quality. Indeed, F. graminearum produces type B trichothecene mycotoxins (TCTB) which are detrimental to the health of humans and livestock. In the present study, a peptide referred to as TickCore3 (TC3), the γ-core of the tick defensin DefMT3, was demonstrated to be a potent fungicidal agent against F. graminearum and an efficient inhibitor of the production of TCTB. The structural and physico-chemical determinants required for the peptide efficacy were clarified. Through microscopic observation, the peptide was shown to bind specifically to the fungal spore’s envelope. Furthermore, a strategy combining transcriptomic (RNA-seq) and metabolomic (LC-MS) has been implemented to unravel the mechanism of action of TC3. Significant changes in F. graminearum transcriptome such as in its metabolome were induced by TC3 exposure evidencing a multi-faceted mechanism. The results obtained during this thesis demonstrated that TC3 could be a promising candidate for the development of new eco-friendly plant protection solutions.