Polymorphisme et délétions du gène d'avirulence nip1 chez un champignon pathogène de l'orge, Rhynchosporium secalis

S. Schürch, Celeste Linde, Bruce A. McDonald
Groupe de phytopathologie, Institut des Sciences des Plantes, École Polytechnique Fédérale, Zürich, Suisse

Chez le pathogène de l'orge, Rhynchosporium secalis, le gène d'avirulence nip1 (aussi nommé AvrRs1) code pour une protéine qui a deux fonctions. D'une part, NIP1 est une toxine qui joue un rôle dans le processus d'infection. D'autre part, elle fait office d'éliciteur chez les variétés d'orge qui contiennent le gène de résistance Rrs1. Ce gène de résistance majeur a déjà été contourné dans certains pays. Nous avons utilisé ce système pour étudier les deux principaux mécanismes d'évolution des gènes d'avirulence pour contourner les gènes de résistance majeurs : mutations et délétion du gène d'avirulence. Nous avons étudié la fréquence de délétion de nip1 dans 20 populations de R. secalis provenant de diverses régions du monde. Le gène nip1 était absent chez 45% des isolats étudiés. Dans certaines populations, tous les isolats avaient perdu nip1 et dans d'autres tous les isolats avaient encore nip1. Dans quelques populations, des isolats avec nip1 cohabitaient avec des isolats sans nip1. Ensuite, pour étudier le polymorphisme de ce gène, il a été séquencé pour 196 isolats provenant de cinq grandes régions (Moyen-Orient, Europe de l'Ouest, Scandinavie, Californie et Australie). Quatorze types différents de protéine NIP1 (dont 11 inconnus auparavant) ont été identifiés. Deux de ces types de NIP1 ont été trouvés dans presque toutes les régions étudiées alors que les autres étaient restreints à une seule population ou à une ou deux régions. Des tests de virulence ont montré que les isolats qui portent trois de ces types de NIP1 étaient virulents sur une variété d'orge contenant le gène de résistance Rrs1. Ces trois types avaient été collectés en Europe, en Jordanie et en Californie, respectivement. Deux de ces types étaient caractérisés chacun par une mutation ponctuelle non synonyme. Le troisième type avait une mutation non-sens qui tronque la protéine.










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