L’activation chimique de la voie de signalisation de l’éthylène favorise la résistance au Fusarium graminearum chez les épis de blé détachés de la plante
Citation
Foroud, N.A., Pordel, R., Goyal, R.K., Ryabova, D., Eranthodi, A., Chatterton, S., Kovalchuk, I. (2019). Chemical Activation of the Ethylene Signaling Pathway Promotes Fusarium graminearum Resistance in Detached Wheat Heads. Phytopathology, [online] 109(5), 796–803. http://dx.doi.org/10.1094/PHYTO-08-18-0286-R
Résumé en langage clair
La fusariose de l’épi est une maladie causée par un champignon qui touche le blé et les plantes céréalières qui lui sont apparentées. Le champignon responsable de la maladie produit des mycotoxines, comme le désoxynivalénol (DON; également nommé vomitoxine), qui s’accumulent dans le grain des plantes infectées. Les toxines causent d’importants dommages au grain en développement et rendent celui-ci impropre à la consommation par les humains et par les animaux. La résistance à la fusariose de l’épi représente un facteur clé dans les pratiques de lutte contre la maladie. La résistance est en partie attribuable à l’activité des phytohormones. On en sait peu sur le rôle de l’éthylène, hormone sous forme gazeuse produite par les végétaux, dans la réaction à la fusariose de l’épi. Nous avons utilisé des traitements amplificateurs et inhibiteurs de l’éthylène et avons constaté que la signalisation éthylène peut induire la résistance à la fusariose de l’épi. D’autres travaux devraient être réalisés pour nous permettre de comprendre les interactions entre la voie de cette hormone et celle d’autres phytohormones ainsi que pour (a) déterminer s’il est possible de mettre au point des traitements viables pour aider les producteurs à lutter contre cette maladie et (b)mettre au point des marqueurs qui permettraient la sélection de cultivars résistants.
Résumé
Les hormones de signalisation des végétaux, comme l’éthylène, ont une incidence sur la réaction de l’hôte face à divers agents pathogènes. Souvent, la réaction de résistance aux champignons nécrotrophes est induite par des interactions synergiques entre l’éthylène (ET) et la voie de signalisation jasmonate. D’un autre côté, l’éthylène induit également la sénescence et la mort cellulaire, ce qui peut favoriser l’invasion d’agents pathogènes nécrotrophes. Le Fusarium graminearum, agent de la fusariose de l’épi chez le blé, est un agent pathogène hémibiotrophe, ce qui signifie qu’il passe par une phase biotrophe puis par une phase nécrotrophe durant le processus d’infection. Toutefois, on en sait peu sur le rôle de la signalisation ET dans la réaction de l’hôte face aux espèces du genre Fusarium : selon certaines études, l’éthylène induit une résistance, tandis que d’autres études indiquent qu’il serait plutôt associé à une sensibilité à l’agent. Ces résultats divergents pourraient être attribuables à divers aspects des plans expérimentaux et donnent à penser que le rôle de la signalisation ET dans la réaction de l’hôte à la fusariose de l’épi pourrait dépendre d’interactions avec certains facteurs indéterminés. Pour évaluer si le génotype du blé peut avoir une incidence sur la réaction à la fusariose de l’épi induite par l’ET, nous avons étudié l’effet de traitements chimiques sur la voie ET chez six génotypes de blé, dans le cadre d’essais sur des épis détachés de la plante. Les traitements inhibiteurs de l’ET à éliminé la résistance à l’infection initiale et à la propagation de la maladie chez les trois génotypes résistants, alors que les traitements d’amplification de l’ET ont permis une diminution de la vulnérabilité chez les trois génotypes sensibles. Les résultats présentés ici montrent que la signalisation ET peut induire la résistance au F. graminearum chez des blés possédant des bagages génétiques distincts.