T. Dulermo (1), V. Duclos (1), C.
Jobic (1), C. Rascle (1), R. Bligny (2), P. Cotton (1)
(1) Laboratoire de Biologie
Cellulaire Fongique, Université Claude Bernard LYON 1, UMR 5122 Microbiologie
et Génétique, 10, rue Dubois, 32322 Villeurbanne Cedex
(2) Laboratoire de
Physiologie Cellulaire Végétale, UMR 5168, CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex 9
Si la capacité
d’invasion des pathogènes dépend de leur habileté à pénétrer les plantes grâce
à la production de facteurs de virulence, le succès de l’infection repose
également sur l’utilisation optimale des ressources nutritionnelles de l’hôte.
Notre étude porte sur l’analyse du dialogue métabolique établi entre les
plantes hôte (modèle cotylédon de tournesol) et des champignons pathogènes
nécrotrophes : Sclerotinia
sclerotiorum et Botrytis cinerea. Grâce
à la spectroscopie RMN, nous avons dressé les profils métaboliques des
partenaires de l’infection et de l’interaction plante/champignon. L’analyse
globale des spectres 31P et 13C révèle la disparition des
sucres simples (glucose, fructose, saccharose) et des acides aminés (glutamate,
alanine, proline, valine) d’origine végétale. Les analyses de cotylédons de
tournesol infectés par S. sclerotiorum
révèlent un intense catabolisme membranaire probablement lié au processus
d’autolyse du système membranaire de l’hôte. Le contenu en sucres et en acide
aminés des tissus végétaux non envahis et situés en amont du point d’infection
est également affecté, ce qui suggère que le champignon draine à distance les
nutriments de la plante. Afin que les sucres d’origine végétale puissent être
activement captés par le pathogène fongique, le champignon doit posséder les
éléments de transport adaptés. Nous avons caractérisé deux transporteurs
d’hexose Sshxt1 et Sshxt2 chez S. sclerotiorum et analysé leur expression in vitro et in planta par
PCR quantitative. Les profils d’expression de ces deux gènes diffèrent et
traduisent des mécanismes de régulation différents. Nos résultats suggèrent
également qu’un système de transport multiple soit impliqué dans le transport
des hexoses.
Au cours de l’infection, le profil des métabolites spécifiques du pathogène fongique évolue également. Ainsi, le pool des polyols et des sucres de réserve est remodelé et se caractérise par l’accumulation d’un polyol spécifique, le glycérol chez S. sclerotiorum alors que chez B. cinerea, nos analyses révèlent la présence de mannitol comme unique polyol détecté au stade final de l’infection. L’accumulation de ces polyols pourrait être liée à la réponse au stress, à la turgescence nécessaire à la pénétration du pathogène ou encore, avoir être une étape métabolique. Actuellement, nos travaux visent plus précisément à évaluer le rôle du mannitol dans le développement et la pathogénèse de B. cinerea.. En effet, au stade final de macération des cotylédons de tournesol, le mannitol représente 50 % du pool de sucres présents. Nos perspectives consistent à caractériser la voie de biosynthèse du mannitol à et à évaluer son impact sur la pathogénèse de B. cinerea.