The transition from a phytopathogenic smut ancestor to an anamorphic biocontrol agent deciphered by comparative whole genome analysis.

Lefebvre, F., Joly, D.L., Labbé, C., Teichmann, B., Linning, R., Belzile, F.J., Bakkeren, G., et Bélanger, R.R. (2013). « The transition from a phytopathogenic smut ancestor to an anamorphic biocontrol agent deciphered by comparative whole genome analysis. », Plant Cell, 25(6), p. 1946-1959. doi : 10.1105/tpc.113.113969  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le Pseudozyma flocculosa est apparenté à un agent phytopathogène modèle, l’Ustilago maydis, mais il n’est pas lui-même un pathogène et sert même d’agent de lutte contre l’oïdium. Cette relation fait du P. flocculosa une espèce privilégiée pour l’étude de l’évolution des facteurs de pathogénicité. Le génome du P. flocculosa est estimé à 23 Mb, et on peut prédire qu’il comprend 6 877 gènes codant des protéines. Les caractères génomiques, y compris ceux liés à la pathogénicité, sont très similaires chez le P. flocculosa et l’U. maydis ainsi que chez le Sporisorium reilianum et l’Ustilago hordei. En outre, le P. flocculosa, anamorphe strict, a préservé apparemment intacts des locus sexuels ou associés à la méiose qui sont typiques des Ustilaginales. En revanche, nous avons observé que le P. flocculosa avait perdu un sous-ensemble spécifique de protéines effectrices candidates sécrétées qui ont une incidence sur la virulence chez l’U. maydis; cette divergence semble être le seul facteur pouvant expliquer la nature non pathogène du P. flocculosa. Nos résultats donnent à croire que le P. flocculosa pourrait déjà avoir été un champignon virulent causant le charbon, mais qu’il aurait perdu les effecteurs responsables de la compatibilité avec l’hôte. Fait intéressant, le P. flocculosa semble avoir acquis des gènes codant des protéines sécrétées qui sont absentes chez les Ustilaginales avec lesquels il a été comparé, notamment les protéines des Phytophthora induisant la nécrose et les protéines du domaine LysM, dont certaines sont censées avoir un lien direct avec le mode de vie de l’agent de lutte. La séquence génomique devrait nous donner un meilleur portrait des légères différences génétiques qui peuvent entraîner la modification radicale du mode de vie des champignons pathogènes.

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