Depuis maintenant plusieurs années, il a été démontré que le silicium (Si) protège les plantes dans moult interactions hôte-agent pathogène. Cependant, les mécanismes par lesquels le Siexerce son rôle prophylactique restent flous. Dans les interactions plante-agent pathogène, en particulier dans le cas des agents biotrophes qui reposent fortement sur la formation d’haustoria et la libération d’effecteurs pour leur virulence, l’expression et la localisation des effecteurs dictent souvent le résultat de cette interaction. Il est maintenant connu que le Si s’accumule dans l’apoplaste des tissus végétaux. Étant donné que l'apoplaste est un site clé pour l’interaction entre les effecteurs des agents pathogènes biotrophes et les récepteurs membranaires des cellules végétales, nous avons émis l’hypothèse que le Si interfèrerait avec la reconnaissance effecteur / récepteur, ce qui conduirait à une résistance accrue des végétaux. Lors de mes travaux de doctorat, nous avons préconisé une approche holistique pour l’étude de l’impact du Si dans l’interaction soya-Phytophthora sojae. Brièvement, nous avons analysé les réponses phénotypiques de l’interaction en présence de Si, nous avons effectué une étude histologique poussée sur les racines de soya infecté par P. sojae, nous avons effectué une analyse transcriptomique complète de la plante et de l’agent pathogène au fil du temps, et nous avons tenté de localiser la présence d’effecteurs au niveau subcellulaire grâce à l’immunocytochimie et le marquage à fluorescence. Lors de ces travaux, nous avons pu observer une reconnaissance rapide de l'hôte par P. sojae grâce au développement de corps ressemblant à des haustoria, suivie de l'expression et de la libération d'effecteurs dans la région apoplastique et d'une expression élevée des gènes liés àla défense et ce, à un stade précoce. Chez les plantes préalablement traitées au Si, une pathogenèse limitée a été observée, tandis que l’expression des gènes de défense de la plante était limitée et que la présence d’effecteurs tels le Avr6 était à la baisse dans la région apoplastique. Ces résultats indiquent que le Si interfère avec la reconnaissance de l'hôte par l'agent pathogène, ce qui entraîne une interaction incompatible. / Silicon (Si) has been shown to protect plants in a number of host-pathogen interactions, however, the mechanisms by which it exerts its prophylactic role remain elusive. In plantpathogen interactions, especially a biotroph that relies heavily on the formation of haustorium and release of effectors for its virulence, the expression, and localization of effectors will often dictate the outcome of that interaction. Given that the apoplast is a key site of interaction between effectors and plant defenses receptors, as well as the site of amorphous-Si accumulation, it is not unlikely that Si interferes with effector/receptor recognition, which would lead to an incompatible interaction. We have conducted a holistic approach by studying the impact of Si in the interaction soybean-Phytophthora sojae through analysis of the phenotypic responses, the histology of P.sojae-infected soybean roots, gene expression analyses for the plant and the pathogen over time, and sub-cellular localization of target effectors through immunolocalization and fluorescence-labeling. In control plants, we observed a rapid host recognition by P. sojae through the development of the haustorium-like bodies, followed by expression and release of effectors into the apoplastic region and high expression of defense-related genes at early-stage (2-4 dpi). A Si treatment resulted in limited pathogen development, and significantly lower expression and presence of Avr6 in the apoplastic region, as well as a significant reduction in expression of plant defense genes. These results indicate that the Si interferes with host recognition by the pathogen which translated into an incompatible interaction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/66587 |
| Date | 27 January 2024 |
| Creators | Rasooli Zadeh, Aliyeh |
| Contributors | Bélanger, Richard R. |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xi, 102 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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