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Le silençage induit par l’hôte des gènes essentiels de Puccinia triticina par l’expression transgénique de séquences d’ARNi réduit la gravité de la rouille des feuilles chez le blé

Panwar, V., Jordan, M., McCallum, B., Bakkeren, G. (2018). Host-induced silencing of essential genes in Puccinia triticina through transgenic expression of RNAi sequences reduces severity of leaf rust infection in wheat, 16(5), 1013-1023. http://dx.doi.org/10.1111/pbi.12845

Résumé

© Sa majesté la Reine en chef du Canada, 2017. Plant Biotechnology Journal, publié par la Society for Experimental Biology, The Association of Applied Biologists et John Wiley & Sons Ltd. La rouille des feuilles, causée par le champignon pathogène Puccinia triticina (Pt), est une des menaces biotiques les plus graves pour la production durable de blé dans le monde. Ce pathogène, biotrophe obligatoire, est répandu dans le monde entier et est connu pour son évolution adaptative rapide qui lui permet de vaincre les variétés de blé résistantes. De nouvelles approches de lutte contre la rouille des feuilles sont donc nécessaires pour réduire les pertes de rendement causées par le Pt. Ayant déjà démontré le potentiel de l'interférence par l'ARN de l'hôte (ARNi-H) dans le dépistage fonctionnel des gènes du Pt qui jouent un rôle dans la pathogenèse, nous évaluons ici l'utilisation de cette technologie dans les plantes de blé transgéniques comme méthode pour protéger contre l’infection par le Pt. L'expression stable des constructions d'ARNi en épingle à cheveux avec une homologie de séquence à la protéine-kinase du Pt associée aux membranes (Pt MAP-kinase ou PtMAPK1) ou à un gène codant une cyclophiline (PtCYC1) dans les plantes de blé sensibles a permis le silençage efficace des gènes correspondants chez le champignon, entraînant la résistance des plantes à la rouille des feuilles jusque dans la génération T2. L'inhibition de la prolifération du Pt dans les lignées transgéniques par l'ARNi induit par la plante a été associée à une réduction significative de l'abondance de transcrits fongiques cibles ainsi qu’à une accumulation moindre de biomasse fongique dans les plantes très résistantes. On a observé une corrélation entre la protection contre la maladie et la présence de molécules d’ARNsi spécifiques des gènes fongiques ciblés dans les lignées transgéniques comportant la construction complémentaire ARNi-H. Ces travaux montrent que la production de plantes de blé transgéniques exprimant des transgènes inducteurs d'ARNi pour inhiber les gènes essentiels des champignons de la rouille peut fournir une résistance efficace à la maladie, ouvrant ainsi une autre voie au développement de cultures résistantes à la rouille.

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