Étude de la fonction des gènes des champignons responsables de la rouille des céréales par silençage génique d’induction virale médié par les plantes

Citation

Panwar, V. and Bakkeren, G. (2017). Investigating Gene Function in Cereal Rust Fungi by Plant-Mediated Virus-Induced Gene Silencing. Wheat Rust Diseases: Methods and Protocols. S. Periyannan. New York, NY, Springer New York: 115-124. DOI:10.1007/978-1-4939-7249-4_10

Résumé en langage clair

Les champignons responsables de la rouille des céréales sont des agents pathogènes destructeurs qui menacent la production céréalière dans le monde entier. La sélection ciblée à l’égard de la résistance, réalisée à l’aide de gènes de résistance de l’hôte, s’est avérée efficace. Cependant, la dégradation de la résistance est fréquente, et des efforts continus sont nécessaires pour comprendre comment ces champignons neutralisent la résistance et pour élargir la gamme des gènes de résistance disponibles. Le séquençage du génome entier, suivi de la catégorisation assistée par ordinateur de tous les gènes et de l’expérimentation visant à vérifier la transcription des gènes à l’aide du séquençage de l’ARN, nous ont permis d’identifier un vaste répertoire de gènes de champignons responsables de la rouille. En utilisant des analyses comparant ces gènes et génomes à d’autres gènes et génomes publiés, nous avons été en mesure de trouver des gènes candidats pouvant coder pour des facteurs de pathogénicité et de virulence. Certains de ces gènes représentent ce qu’on appelle des effecteurs d’avirulence, qui déclenchent des réactions de défense chez l’hôte (blé). Cependant, les fonctions de la plupart des gènes doivent encore être évaluées afin qu’on puisse comprendre la biologie des champignons responsables de la rouille qui sont dits « biotrophes obligatoires », c’estàdire qu’ils ont besoin d’un hôte pour survivre. L’expérimentation génétique standard, comme la délétion de gènes et la transformation génétique, n’est pas encore possible dans le cas des champignons responsables de la rouille; il est donc difficile d’effectuer des études des gènes fonctionnels. Récemment, le silençage génique induit par l’hôte (HIGS) s’est révélé être un outil utile pour caractériser la fonction des gènes chez les champignons responsables de la rouille lors de l’infection des plantes hôtes. Nous avons utilisé le silençage génique dérivé du virus de la mosaïque striée de l’orge (BSMV-VIGS) pour déclencher le silençage induit par l’hôte de gènes candidats responsables de la rouille chez le blé afin de déterminer leur rôle dans les interactions plantes-champignons. Nous décrivons les méthodes utilisées afin de réaliser le silençage génique dérivé du virus de la mosaïque striée de l’orge chez le blé, dans le but d’étudier la génomique fonctionnelle des champignons responsables de la rouille des céréales.

Résumé

Les champignons responsables de la rouille des céréales sont des agents pathogènes destructeurs qui menacent la production céréalière dans le monde entier. La sélection ciblée à l’égard de la résistance, réalisée à l’aide de gènes de résistance de l’hôte, s’est avérée efficace. Cependant, la dégradation de la résistance est fréquente, et des efforts continus sont nécessaires pour comprendre comment ces champignons neutralisent la résistance et pour élargir la gamme des gènes de résistance disponibles. Le séquençage du génome entier et la réalisation d’études transcriptomiques et protéomiques, suivis d’analyses computationnelles et comparatives à l’échelle du génome, ont permis d’identifier un vaste répertoire de gènes de champignons responsables de la rouille, parmi lesquels des gènes candidats pourraient coder pour des facteurs de pathogénicité et de virulence. Certains de ces gènes représentent des effecteurs d’avirulence qui déclenchent des réactions de défense. Cependant, les fonctions de la plupart des gènes doivent encore être évaluées afin qu’on puisse comprendre la biologie de ces pathogènes biotrophes obligatoires. Comme les manipulations génétiques telles que la délétion de gènes et la transformation génétique ne sont pas encore réalisables dans le cas des champignons responsables de la rouille, il est difficile d’effectuer des études des gènes fonctionnels. Récemment, le silençage génique induit par l’hôte (HIGS) s’est révélé être un outil utile pour caractériser la fonction des gènes chez les champignons responsables de la rouille lors de l’infection des plantes hôtes. Nous avons utilisé le silençage génique dérivé du virus de la mosaïque striée de l’orge (BSMV-VIGS) pour déclencher le silençage induit par l’hôte de gènes candidats responsables de la rouille chez le blé afin de déterminer leur rôle dans les interactions plantes-champignons. Nous décrivons les méthodes utilisées afin de réaliser le silençage génique dérivé du virus de la mosaïque striée de l’orge chez le blé, dans le but d’étudier la génomique fonctionnelle des champignons responsables de la rouille des céréales.

Date de publication

2017-02-01

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