Hélène Boulain

Thèse débutée en 2014 - Soutenue le 15 décembre 2017
Financement : INRA - Région Bretagne
Encadrants : Akiko Sugio, Jean-Christophe Simon

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Résumé

Les molécules effectrices jouent un rôle fondamental lors des interactions antagonistes plantes-pathogènes en supprimant les défenses de la plante, permettant ainsi aux parasites de se développer et se reproduire sur la plante. Récemment, de tels effecteurs ont été caractérisés chez les insectes herbivores mais leur contribution à l’évolution de la spécialisation à la plante chez les insectes reste encore largement méconnue. Les pucerons se nourrissent de la sève du phloème et injectent dans la plante des protéines salivaires dont certaines sont connues pour agir comme des effecteurs. L'étude des patrons d’évolution des effecteurs, ainsi que la caractérisation de leurs fonctions constituent des étapes importantes de la compréhension des mécanismes de spécialisation à la plante chez les pucerons. Le puceron du pois, Acyrthosiphon pisum, est un spécialiste des légumineuses qui a connu plusieurs événements de spécialisation ayant conduit à la formation d’un complexe de biotypes. Nous avons au cours de ces travaux cherché à identifier les effecteurs salivaires impliqués dans l'adaptation du puceron du pois à ses hôtes par des approches évolutives et fonctionnelles basées sur un nouveau catalogue d'effecteurs candidats. Une analyse transcriptomique a identifié 740 effecteurs candidats surexprimés dans les glandes salivaires de A. pisum et une approche de génomique comparative, sur les génomes de pucerons nouvellement acquis, a révélé que certains d'entre eux évoluent rapidement. De plus, l'expansion chez A. pisum de familles multigéniques codant pour les effecteurs salivaires apparaît comme une source importante de diversité pouvant expliquer les nombreux cas de spécialisation observés dans ce complexe de biotypes. En parallèle, ces travaux ont permis d'optimiser l'expression transitoire médiée par Agrobacterium dans le pois, fournissant ainsi un nouvel outil d'analyse fonctionnelle des effecteurs des pucerons du pois. La construction d'un catalogue complet des effecteurs salivaires d’A. pisum suivi de l’étude de ses caractéristiques évolutives révèle de nouveaux candidats potentiellement impliqués dans l'adaptation à la plante hôte. En utilisant l'outil maintenant disponible chez le pois, la caractérisation fonctionnelle de ces candidats permettra d’identifier les effecteurs impliqués dans la spécialisation du complexe de biotypes du puceron du pois.

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01814755/

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