Uhavr1, un effecteur d’avirulence d'Ustilago hordei qui déclenche une réaction d'hypersensibilité, est sécrété par la voie RE–Golgi, se localise dans le cytosol des cellules d’orge durant l’expression dans la plante et contribue à la virulence au début d

Citation

Montenegro Alonso, A.P., Ali, S., Song, X., Linning, R., Bakkeren, G. (2020). UhAVR1, an HR-Triggering Avirulence Effector of Ustilago hordei, Is Secreted via the ER�Golgi Pathway, Localizes to the Cytosol of Barley Cells during in Planta-Expression, and Contributes to Virulence Early in Infection. Journal of Fungi, [online] 6(3), 1-32. http://dx.doi.org/10.3390/jof6030178

Résumé en langage clair

Ustilago hordei est un champignon basidiomycète qui cause le charbon vêtu de l’orge et de l’avoine. Comme de nombreux pathogènes, il sécrète de petites protéines qui sont des effecteurs de virulence chez l’hôte qui favorisent l’infection et soutiennent la vie du pathogène. Chez certains cultivars d’orge, on a identifié des gènes de résistance capables de reconnaître de tels effecteurs et d'arrêter le pathogène. Nous avons déjà identifié l'effecteur, UhAvr1, qui provoque une telle avirulence chez le cultivar d’orge 'Hannchen' qui porte le gène de résistance correspondant Ruh1. Dans cette étude, nous avons examiné plus à fond cet effecteur et montré qu’il est sécrété par une voie générale. En le liant à des protéines fluorescentes et en utilisant la microscopie confocale, nous pouvons l’exprimer et le détecter dans les cellules de l’orge ainsi que dans les cellules d’une plante non hôte, Nicotiana benthamiana. Nous montrons que cet effecteur n’est produit que très tôt durant l’infection chez l’orge et que chez le cultivar 'Odessa' qui ne possède pas le gène de résistance Ruh1, l'effecteur supprime la réponse de défense, ce qui lui permet de mieux infecter. Cependant, chez le cultivar 'Hannchen', il cause la mort cellulaire très tôt durant l'infection, mécanisme que la plante a mis au point pour arrêter le champignon. La compréhension de ces interactions et des mécanismes de défense au niveau moléculaire facilitera la sélection de la résistance.

Résumé

© les auteurs. Titulaire de la licence : MDPI, Bâle, Suisse. Le basidiomycète Ustilago hordei cause le charbon vêtu de l’orge et de l’avoine. Des effecteurs de virulence favorisant l’infection et la multiplication du pathogène ont été décrits pour ce champignon. Six gènes d’avirulence sont connus, dont un qui code pour UhAVR1, le seul effecteur d’avirulence identifié à ce jour chez les charbons qui déclenche une immunité complète chez les cultivars d’orge porteurs du gène de résistance Ruh1. Il faut comprendre les cibles chez l'hôte et la fonction moléculaire d’UhAVR1 pour arriver à sélectionner la résistance à la maladie. L’analyse de cet effecteur lors de l’infection naturelle de coléoptiles d’orge à l’aide de téliospores a montré qu’UhAVR1 est exprimé durant les premiers stades de l’infection fongique, où il déclenche une réaction d'hypersensibilité chez les cultivars résistants ou exerce sa fonction de virulence chez les cultivars sensibles. Un peptide signal du champignon déclenche la sécrétion de l'effecteur UhAVR1, qui se fait par la voie du RE-Golgi, sensible à la Brefeldine A en culture cellulaire sans hôte. L’expression transitoire in planta d'UhAVR1 chez l’orge et chez un non-hôte, Nicotiana benthamiana, confirme sa localisation dans le cytosol. L’administration d’UhAVR1 par l’intermédiaire du FoMV ou d'espèces de Pseudomonas, tant chez l’orge que chez N. benthamiana, révèle un rôle dans la suppression des composantes communes aux deux systèmes d’immunité déclenchés par des effecteurs ou la résistance de base, y compris la nécrose déclenchée par les inducteurs de la mort cellulaire transmis par Agrobacterium.