Pseudozyma flocculosa is a biological control agent related to anamorphs of the Ustilaginales. Its mode of action against powdery mildew fimgi is antibiosis, and the metabolite flocculosin is believed to be a key factor in its biocontrol properties. In order to identify genes involved in the control of these properties, random insertional mutagenesis had previously been attempted, but a genetic transformation method yielding single genomic insertions was required. To this end, genetic transformation by Agrobacterium tumefaciens was optimized in the related species P. antarctica, in the hope of eventually adapting this method to P. flocculosa. However, the type of genomic insertions obtained in P. antarctica differed from expectations, and thus the emphasis was rather placed on identification of specific genes. To this end, we searched for homologs of genes identified in Ustilago maydis as involved in the biosynthesis of ustilagic acid, a molecule of very similar chemical structure to flocculosin. Homologs of U. maydis cypl, catalyzing the terminal hydroxylation of palmitic acid prior to its incorporation to the cellobiose via a Oglycosidic bond, were isolated and sequenced in P. flocculosa and P. fusiformata. Furthermore, a homolog of U. maydis uatl, involved in acetylation of ustilagic acid, was partially sequenced from P. flocculosa. Ail three newly sequenced genes showed strong séquence similarity to their counterparts in U. maydis. Cypl expression followed a similar pattern of down-regulation when P. flocculosa was actively growing in vitro and in vivo, thereby suggesting that the molecule was preferentially synthesized early in the process of searching for a growth substrate. Also, an attempt was made to generate a P. flocculosa knockout mutant of cypl, although no transformant obtained showed disruption of the cypl genomic locus. This study provides the first évidence of genes potentially involved in the production of flocculosin, a molecule associated with the biocontrol properties of P. flocculosa. / Pseudozyma flocculosa est un agent de lutte biologique contre le blanc des cultures apparenté aux anamorphes des Ustilaginales. Son mode d'action contre le blanc est l'antibiose, et la flocculosine serait la molécule antifongique lui conférant cette action. Dans le but d'identifier des gènes impliqués dans le contrôle de l'antibiose, des essais de mutagenèse insertionnelle aléatoire avaient déjà été entrepris. Afin de faciliter ces travaux, une méthodologie de transformation génétique générant des insertions uniques devait être mise au point. Dans ce but, la transformation génétique par Agrobacterium iumefaciens a été appliquée chez l'espèce voisine P. antarcîica dans le but éventuel de pouvoir l'adapter à P. flocculosa. Toutefois, le type d'insertions obtenues dans le génome ne correspondait pas aux attentes chez P. antarcîica. L'approche a ainsi été redirigée vers l'identification de gènes spécifiques, dont les homologues caractérisés chez Ustilago maydis sont impliqués dans la synthèse de l'acide ustilagique, une molécule dont la structure chimique est très similaire à celle de la flocculosine. Des homologues du gène cypl d'U. maydis, dont le produit serait impliqué dans l'hydroxylation terminale de l'acide palmitique avant son incorporation au cellobioside via un lien O-glycoside, ont été isolés et séquences chez P. flocculosa et P. fusiformata. De plus, un homologue du gène uatl d'U. maydis, dont le produit serait impliqué dans l'acétylation de la molécule, a été partiellement séquence chez P. flocculosa. L'expression de cypl a montré un patron de sous-expression similaire lorsque P. flocculosa était en croissance active in vitro et in vivo, suggérant donc que la flocculosine est synthétisée principalement au début du processus de recherche d'un nouveau substrat de croissance. Par ailleurs, un essai de génération d'un mutant de P. flocculosa contenant une délétion du gène cypl a été effectué, mais le locus génomique cypl était intact chez tous les transformants obtenus. Cette étude représente la première découverte de gènes dont les produits sont potentiellement impliqués dans la production de la flocculosine, une molécule associée au potentiel de lutte biologique de P. flocculosa.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/20002 |
| Date | 13 April 2018 |
| Creators | Marchand, Geneviève |
| Contributors | Bélanger, Richard R., Belzile, François |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | xii, 98 f., application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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