Veillet Florian
Étude des mécanismes moléculaires et biochimiques du transport de sucres dans les relations source/puits et au cours de l'interaction entre Arabidopsis thaliana et le champignon nécrotrophe Botrytis cinerea
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Résumé
Français
Étude des mécanismes moléculaires et biochimiques du transport de sucres dans les relations source/puits et au cours de l'interaction entre Arabidopsis thaliana et le champignon nécrotrophe Botrytis cinerea
La distribution des sucres est un processus clé dans le développement de la plante et cours des interactions plantes/microorganismes. Une recherche des acteurs moléculaires impliqués dans la répartition des ressources carbonées au cours de l'interaction avec le champignon nécrotrophe B. cinerea a été réalisée. Plusieurs familles de transporteurs de sucres et d'invertases ont été ciblées, permettant d'établir une cartographie des gènes régulés transcriptionnellement lors de l'interaction. Le rôle de certains gènes candidats a été étudié par une approche de génomique fonctionnelle afin de mettre en évidence une fonction biologique de l'allocation du carbone dans la résistance de la plante aux champignons nécrotrophes. Un système d'interaction simplifié, basé sur un dialogue moléculaire sans contact physique entre une culture cellulaire d'A. thaliana et B. cinerea, a été développé. Il a permis de mesurer les flux de sucres ainsi que les activités enzymatiques et métaboliques pour chaque partenaire. Nos résultats montrent que B. cinerea entraine une forte augmentation de l'activité invertasique pariétale dans les tissus infectés, indiquant qu'une transition source/puits a lieu. Plusieurs transporteurs de sucres sont différentiellement exprimés, certains d'entre eux modulant le devenir de l'interaction. L'activité d'absorption d'hexoses et le métabolisme primaire des cellules hôtes sont fortement stimulés, démontrant l'importance de la compétition pour les sucres à l'interface plante/agent pathogène. En conclusion, l'absorption des sucres alimente le métabolisme énergétique des cellules hôtes et participe aux mécanismes de défense de la plante.
Mots-clés libres : Arabidopsis thaliana, Botrytis cinerea, interactions plantes/agents pathogènes, transport de sucres, invertases, CRISPR/Cas9.
- Arabidopsis thaliana
- Botrytis cinerea
- Glucides -- Transport physiologique
- Plantes -- Effets du stress
- Microorganismes phytopathogènes
English
Study of molecular and biochemical mechanisms of sugar transport in source/sink relationship and during the interaction between Arabidopsis thaliana and the necrotrophic fungus Botrytis cinerea
During plant development and upon pathogen infection, sugar allocation is a key process in plant physiology. Cell wall invertases and sugar transporters, involved in the sink strength, likely play a major role in the metabolic plant response. Molecular actors involved in carbohydrates allocation upon B. cinerea interaction have been identified using a transcriptional approach. Some gene families of sugar transporters and invertases have been targeted, allowing the establishment of a cartography of genes regulated during the interaction. To understand the biological role of carbon allocation during the interaction between plants and necrotrophic fungi, candidate genes have been studied using a functional genomics approach. A simplified interaction system has been developped, allowing a molecular dialogue between Arabidopsis and B. cinerea cells, without any physical contact. This system enables the monitoring of radiolabelled sugar uptake rates and some enzymatic and metabolomic activities for both the host cells and the pathogen, independently. Globally, our results demonstrate that B. cinerea infection leads to the transition from a source to a sink tissue, with a strong increase in cell wall invertase activity. The expression of some sugar transporter genes is also affected, while some of them (AtSTP1 and 13) are involved in the disease development. Besides the increase in hexose uptake activity, primary metabolism is deeply affected, highlighting the competition for apoplastic sugars that takes place at the plant/pathogen interface. Sugar retrieval appears to be a key process, fuelling host cells with energy and signal molecules, contributing to the plant defense mechanisms.
Keywords : Arabidopsis thaliana, Botrytis cinerea, plant/pathogen interactions, sugar transport, invertases, CRISPR/Cas9.
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- UFR, institut ou école :
- UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
- Laboratoire :
- Ecologie et biologie des interactions - EBI (Poitiers)
- Domaine de recherche :
- Biologie des organismes ; Biotechnologies animales, végétales et microbiennes
- Directeur(s) de thèse :
- Pierre Coutos-Thévenot, Sylvain La Camera
- Date de soutenance :
- 05 décembre 2016
- Président du jury :
- Rémi Lemoine
- Rapporteurs :
- Daniel Wipf, Marc-Henri Lebrun
- Membres du jury :
- Pierre Coutos-Thévenot, Sylvain La Camera, Julie Chong
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