The role of cytokinins in clubroot disease.

Malinowski, R., Novák, O., Borhan, M.H., Spíchal, L., Strnad, M., et Rolfe, S.A. (2016). « The role of cytokinins in clubroot disease. », European Journal of Plant Pathology, p. 1-15. doi : 10.1007/s10658-015-0845-y  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La hernie (Plasmodiophora brassicae) est une maladie qui cause la formation de galles au niveau des racines et de l’hypocotyle chez les Brassicacées, ce qui entraîne de considérables diminutions du rendement. L’agent responsable de la maladie détourne le développement du cambium, processus auquel participent les cytokinines. Nous avons utilisé la transcriptomique et la métabolomique pour étudier les changements du métabolisme des cytokinines durant la formation des galles chez des individus d’Arabidopsis thaliana infectés. Un séquençage de l’ARN de tissus infectés a révélé que le métabolisme des cytokinines de l’hôte était fortement régulé à la baisse au début et durant les derniers stades de la formation des galles. L’expression des gènes de l’hôte associés à la synthèse, à la signalisation, à la dégradation et à la conjugaison des cytokinines était fortement réprimée. Les résultats de la microanalyse des précurseurs, des composantes actives et des conjugués des cytokinines concordaient avec ces réponses transcriptionnelles. Deux gènes codant une isopentenyltransférase associés à la synthèse des cytokinines sont présents dans le génome du P. brassicae et étaient exprimés de façon continue durant la formation des galles. Les cytokinines issues de l’agent pathogène avaient un effet minime sur la concentration totale en cytokinines des tissus infectés et l’expression des gènes de l’hôte chez les sujets de type sauvage. Cependant, chez les mutants ipt1;3;5;7, dont la capacité de synthèse de cytokinines actives est fortement limitée, l’infection a causé une hausse de l’expression des gènes réagissant aux cytokinines. Ces résultats nous donnent à penser que le P. brassicae peut synthétiser de petites quantités de cytokinines, mais que ce phénomène a peu de répercussions sur la plante hôte, car il a été insuffisant pour rétablir le phénotype chez les mutants ipt1;3;5;7. Fait surprenant, le développement des plasmodes était ralenti et la viabilité des spores diminuait chez ces mutants, ce qui pourrait signifier que les cytokinines jouent un rôle dans le développement des plasmodes.

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