Host-induced gene silencing of wheat leaf rust fungus Puccinia triticina pathogenicity genes mediated by the Barley stripe mosaic virus.

Panwar, V., McCallum, B.D., et Bakkeren, G. (2013). « Host-induced gene silencing of wheat leaf rust fungus Puccinia triticina pathogenicity genes mediated by the Barley stripe mosaic virus. », Plant Molecular Biology, 81(6), p. 595-608. doi : 10.1007/s11103-013-0022-7  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les champignons de la rouille sont des phytopathogènes dévastateurs, et plusieurs espèces de Puccinia ont un impact économique important sur la production de blé dans le monde. La protection contre ce ravageur, surtout assurée par des gènes de résistance introduits chez l’hôte par introgression, est souvent propre à la race et peut être rapidement vaincue par de nouvelles souches virulentes. De nouvelles données génomiques complexes ont permis d’identifier des gènes essentiels à la pathogénicité, mais leur étude est difficile en raison du mode de vie biotrophe des champignons de la rouille. Chez les céréales, l’interférence ARN induite par le virus de la mosaïque striée de l’orge (BSMV) s’est révélée utile pour étudier les phénotypes de perte de fonction génique. Avec ce système, on peut utiliser l’expression de fragments de gènes du pathogène pour obtenir, dans la plante, le silençage des gènes correspondants chez les pathogènes biotrophes; il s’agit de la technique dite de silençage génique induit par l’hôte (HIGS). Dans la présente étude, nous avons vérifié l’efficacité du HIGS induit par le BSMV chez le champignon de la rouille des feuilles, Puccinia triticina (Pt). Pour ce faire, nous avons ciblé trois gènes putatifs de pathogénicité, une MAPK, une cyclophiline et une sous-unité régulatrice de la calcineurine. L’inoculation de constructions d’ARNi intégré dans un BSMV a généré de petites molécules d’ARN interférant avec des gènes fongiques précis dans les feuilles systémiques du blé. L’inoculation subséquente de Pt a donné lieu à un phénotype ne présentant pas de signes de maladie ainsi qu’à une diminution des quantités endogènes de transcrits des gènes fongiques ciblés, indiquant une translocation, de l’hôte aux cellules fongiques, de petites molécules d’ARN interférent. L’utilisation de vecteurs de silençage de BSMV incapables de produire la protéine de l’enveloppe couplée à l’introduction simultanée de séquences géniques sens et antisens a amélioré l’efficacité des ARNi trans-spécifiques produits par l’hôte. La suppression de la maladie semble indiquer que les trois gènes fongiques ciblés jouent un rôle dans la pathogénicité. Nos résultats montrent que l’ARNi produit dans la plante sous l’action du BSMV représente une stratégie efficace pour l’étude de la génomique fonctionnelle des champignons de la rouille.

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