La thaxtomine A (TA) est la principale toxine produite par l'agent pathogène causant la gale commune Streptomyces scabies.La TA est nécessaire et suffisante à l'induction des symptômes de la maladie.La TA a un rôle d'inhibiteur de la synthèse de la cellulose et cause une inhibition importante de la croissance racinaire chez Arabidopsis thaliana. Ce projet avait pour objectif de caractériser un mutant d'Arabidopsis plus résistant à la TA, 9F32, dans le but de mieux comprendre le mécanisme d'action de la TA. 9F32 a démontré une résistance trois fois plus importante à la TA que Col 0, autant au niveau du phénotype global qu'au niveau de la croissance racinaire. Le taux d'entrée de la TA mesuré chez 9F32 est significativement inférieur à celui du type sauvage et comparable à celui d'un mutant présumé du transport de la toxine, txr1. Une analyse de micro-puces à ADN a montré la variation d'expression de 195 gènes chez 9F32, 174 gènes ont une expression augmentée et 21 sont réprimés (FC [supérieur ou égal] 2). Cette analyse a montré que le mutant présente une expression augmentée des réponses de stress, et plus particulièrement de la voie de réponse de défense de l'acide salicylique. 9F32 présente un phénotype et une expression transcriptionnelle partageant les caractéristiques d'une privation de phosphore, soit une petite taille et une production accrue d'anthocyanines. Finalement, l'infection du mutant 9F32 avec la bactérie S. scabies a montré une diminution des symptômes par rapport au type sauvage Col 0. Ces résultats suggèrent que la résistance à la TA procure un avantage important lors de l'infection. 9F32 est donc un outil adéquat pour l'étude du mécanisme de la TA et ses phénotypes laissent présager un nouveau mécanisme de résistance à la toxine.

La brûlure foliaire causée par Alternaria dauci est la maladie foliaire la plus dommageable pour les cultures de carottes, entravant la récolte mécanique. Seuls des cultivars partiellement résistants sont connus et commercialisés, mais leurs niveaux de résistance sont insuffisants. Les mécanismes de la résistance quantitative des plantes aux agents pathogènes sont mal caractérisés. Nous avons choisi d'étudier ces mécanismes dans l'interaction A. dauci-carotte. Auparavant, plusieurs résultats expérimentaux convergents ont montré que la résistance aux toxines fongiques entre en jeu dans cette interaction. Les tests de toxicité effectués avec des suspensions cellulaires de carotte ont révélé une corrélation entre la résistance des carottes à A.dauci et la résistance des cellules de carotte aux exsudats du champignon. Ces résultats nous ont incités à étudier les toxines impliquées dans le pouvoir pathogène d'A. dauci et afin de pouvoir étudier la réponse de la plante à celles –ci. En utilisant les profils HPLC de la phase organique d'exsudats de différentes souches de champignons, nous avons découvert une corrélation entre la production de toxines et l’agressivité de ces souches suggérant que la production de toxines joue un rôle majeur dans l’interaction A. dauci-carotte. Nous avons effectué l'extraction, la purification et la caractérisation de l'une des molécules candidates que nous avons nommé aldaulactone. Nous avons démontré sa toxicité grâce à un nouveau protocole de quantification de cellules mortes et vivantes. Un transcriptome d’A. dauci et une étude de l’expression des gènes en fonction de la production d’aldaulactone ont été utilisées pour étudier sa voie de biosynthèse. / Alternaria leaf blight, caused by the necrotrophic fungus Alternaria dauci, is the most damaging foliar disease of carrots, especially because it hampers leaf-pull harvesting. Only partially – and insufficiently – resistant cultivars exist. In general, partial resistance mechanisms are poorly understood, so we chose to study them in this interaction. Previous results obtained in the lab highlighted a correlation between plant resistance to the fungus and plant cell resistance toward fungal toxins. It was also shown using carrot cell suspensions that fungal exudates’ toxicity was only present in the organic phase. These results led us to better characterize the toxins produced by A. dauci, in order to get a deeper understanding of carrot cell resistance mechanisms toward those toxins. HPLC analysis of the exudates from different fungal strain uncovered a correlation between toxin production and the aggressiveness of the fungal strains, suggesting that toxin production is an important component of said aggressiveness. We extracted, purified and characterize one of these candidates, and named it aldaulactone. Using a new image analysis protocol, we demonstrated the toxicity of Aldaulactone on carrot cell suspensions. Transcriptomic data from Alternaria dauci were used to explore the biosynthesis pathway of Aldaulactone. Candidate Genes were selected and their level of expression compared with aldaulactone production in various A. dauci cultures.

PA1b (Pea Albumin 1 sous-unité b), une knottine toxique de 37 acides aminés, présente un grand intérêt dans la lutte contre les charançons des céréales (Sitophilus spp.), principaux ravageurs des céréales stockées.<br />Afin de mieux connaître la nouvelle famille peptidique de PA1b, sa variabilité tant structurale que d'activité biologique a été étudiée au sein des Légumineuses. Après avoir validé notre approche sur 4 espèces végétales "test", nous avons caractérisé 24 gènes homologues chez 18 espèces de Papilionoideae. De plus, l'activité insecticide d'extraits de graines de 60 espèces des trois sous-familles de Légumineuses a été déterminée sur charançons de souche sensible et résistante à PA1b. Afin de relier variations de structure et d'activité, une approche par mutagenèse dirigée a été envisagée. Un système d'expression bactérienne et de purification de PA1b a été mis au point. Bien que de masse conforme (cystéines oxydées), le peptide recombinant ne présente pas d'activité biologique.