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RSK1 : Le secret d’une résistance durable

Feuille A.Thaliana
Chez les végétaux, alors que les gènes de résistance spécifiques, jusqu’alors largement utilisés, montrent leur limite face à l’évolution des organismes contre lesquels ils sont censés prémunir, une équipe du LIPM (UMR 2594 INRA / CNRS) associant biologistes moléculaires à un généticien de l’adaptation, vient d’identifier un gène de résistance dite « quantitative ». Alors que ce type de résistance était connu, les mécanismes moléculaires qui la sous-tendent demeuraient quant à eux très peu connus. Intérêt : la résistance induite est non seulement plus difficilement contournable mais joue également sur un plus large spectre d’envahisseurs. Tour d’horizon d’un nouvel axe de recherche incarné par une publication dans PLoS Genetics.
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Ce n’est plus un secret : lorsque des agents pathogènes sont mis à rude épreuve face à des plantes possédant toutes, comme c’est le cas dans des champs en monoculture, « le » gène codant pour « la » résistance totale à son encontre, fatalement ce dernier évolue et trouve rapidement une parade. Il recommence alors à produire des dégâts se chiffrant, en termes de pertes de récoltes, à des niveaux importants.

L’approche novatrice que défendent D. Roby & F. Roux avec leurs équipes (LIPM – UMR  INRA / CNRS 441/2594) est de cibler une résistance reposant sur la combinaison de plusieurs gènes à effet « quantitatif ». La différence avec les gènes précédents ? Même si chaque gène offre une protection inférieure contre un agent pathogène, celui-ci devra contourner l’action de plusieurs d’entre eux en cas d’infection et non plus seulement l’action d’un seul gène comme dans le cas de la résistance spécifique.

Le travail de recherche a été mené chez la plante modèle Arabidopsis thaliana et un de ses agresseurs de prédilection, les bactéries de l’espèce Xanthomonas campestris,responsables de la pourriture noire. Cette bactérie représente une importante source de pertes chez les plantes de la famille des crucifères parmi lesquelles figurent le chou, le colza, la moutarde, le radis… Pénétrant chez ses hôtes par les orifices naturels des feuilles, elle se propage dans l’organisme via son système vasculaire pour infecter des pans entiers de la plante, la rendant impropre à la consommation. L’équipe de chercheurs a mis en exergue le gène « RSK1 » existant sous trois formes différentes, chacune correspondant à un degré de résistance. Dans sa forme la plus intéressante, il peut prémunir de manière efficace contre une large majorité de souches de X. campestris.

Les équipes de Dominique Roby et de Fabrice Roux visent dorénavant à comprendre plus finement le mécanisme d’action de RSK1 et la conservation de ces 3 formes au sein des populations naturelles d’A. thaliana. La présence d’homologues potentiels de RSK1 chez plusieurs variétés de plantes d’intérêt agronomique ouvre également la possibilité de générer diverses variétés de plantes résistantes à cette « pourriture noire ».

Huard-Chauveau C, Perchepied L, Debieu M, Rivas S, Kroj T, et al. (2013) An Atypical Kinase under Balancing Selection Confers Broad-Spectrum Disease Resistance in Arabidopsis. PLoS Genet 9(9): e1003766. doi:10.1371/journal.pgen.1003766