Silicon-mediated resistance of Arabidopsis against powdery mildew involves mechanisms other than the salicylic acid (SA)-dependent defence pathway.

Vivancos, J., Labbé, C., Menzies, J.G., et Bélanger, R.R. (2015). « Silicon-mediated resistance of Arabidopsis against powdery mildew involves mechanisms other than the salicylic acid (SA)-dependent defence pathway. », Molecular Plant Pathology, 16(6), p. 572-582. doi : 10.1111/mpp.12213  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’absorption du silicium (Si) par les plantes permet de les protéger contre de nombreux pathogènes fongiques, dont ceux qui causent l’oïdium. Les mécanismes par lesquels le Si exerce son rôle prophylactique demeure énigmatique, même si une hypothèse prédominante veut qu’il ait une incidence positive sur l’amorçage des défenses. L’élucidation des propriétés associées aux Si se limite aux plantes capables d’absorber cet élément, ce qui exclut l’Arabidopsis, plante modèle, puisqu’elle n’a pas de transporteur d’influx. Dans ces travaux, nous avons réussi à mettre au point des plantes d’Arabidopsis possédant un transporteur de Si du blé (TaLsi1) pour étudier des mutants (pad4 et sid2) incapables de produire des réponses de défense dépendantes de l’acide salicylique (AS) et pour examiner les réponses phénotypiques aux changements touchant l’expression des mécanismes de défense contre le Golovinomyces cichoracearum (Gc) après un traitement au Si. Nos résultats montrent que les plantes TaLsi1 traitées avec du Si contenaient beaucoup plus de Si et étaient significativement plus résistantes à l’infection par le Gc que les plantes témoins. Il s’agit de la première démonstration du genre chez une plante transformée avec un transporteur hétérologue de Si. Les plantes résistantes accumulaient de plus grandes quantités d’AS et exprimaient une plus grande quantité de transcrits codant des gènes de défense, laissant supposer un rôle pour le Si dans le processus. Toutefois, les plantes TaLsi1 pad4 et TaLsi1 sid2 étaient aussi plus résistantes au Gc que les plantes pad4 et sid2 après le traitement au Si. L’analyse des phénotypes résistants a révélé une production significativement réduite d’AS et une expression des gènes de défense comparable à celle des témoins sensibles. Ces résultats montrent que le Si contribue à l’amorçage des défenses d’Arabidopsis suivant l’infection par un pathogène, et font ressortir que cet élément confère une protection même si l’amorçage des défenses est compromis. Nous concluons que la protection modulée par le Si fait intervenir des mécanismes autres que ceux des réponses dépendant de l’AS.

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