[Soutenance de thèse] 26/07/2024 – Emma Caullireau : « Induction ou restriction de la virulence bactérienne : du rôle du temps et de l’environnement quant à l’issue de l’interaction plante-pathogène » (UPR 407 – PV – Pathologie végétale)

Emma CAULLIREAU soutiendra sa thèse, réalisée en cotutelle avec l’université de Vérone, le 26 juillet 2024 en Italie, sur le thème : « Induction ou restriction de la virulence bactérienne : du rôle du temps et de l’environnement quant à l’issue de l’interaction plante-pathogène ».

Date et lieu

Soutenance prévue le vendredi 26 juillet 2024 à 14h00
Lieu :   Strada Le Grazie, 15 37134 VERONA (VR) Italia
Salle : ate1.02

Discipline

SCIENCES AGRONOMIQUES

Laboratoire

UPR 407 – PV – Pathologie végétale

Composition du jury de soutenance

Mme CINDY MORRIS	UR0407 Pathologie Végétale	Co-directrice de thèse
Mme Emilia LóPEZ SOLANILLA	Universidad Politécnica de Madrid	Examinatrice
Mme Elodie VANDELLE	Università degli Studi di Verona	Co-directrice de thèse
Mme Chiaraluce MORETTI	Università degli studi di Perugia	Examinatrice

Résumé

Les pertes de récoltes dues aux organismes nuisibles mettent en péril la sécurité alimentaire. Pour prédire et contrôler les épidémies, la compréhension des interactions entre les plantes, les organismes nuisibles et l’environnement est essentielle. Parmi les agents pathogènes des plantes, Pseudomonas syringae est une bactérie gram-négative qui provoque des maladies sur de nombreuses cultures importantes sur le plan agronomique mondial. En outre, P. syringae sert d’organisme modèle pour l’étude des interactions entre les plantes et les agents pathogènes. Les bactéries s’appuient sur divers mécanismes de virulence pour infecter avec succès leur hôte, l’un des plus importants étant le système de sécrétion de type III (SST3), une structure en forme d’aiguille qui injecte des facteurs de virulence (effecteurs) dans la cellule hôte afin de surmonter les défenses de la plante. Cette thèse s’est concentrée sur l’étude de l’activation du SST3 en réponse à des facteurs environnementaux et à des signaux de l’hôte, en abordant les aspects peu étudiés du déroulement temporel des événements qui encadrent le dialogue moléculaire entre le pathogène et la plante. L’étude a porté sur un ensemble de souches de P. syringae génétiquement diverses. Tout d’abord, les souches ont été comparées quant à leur capacité et leur vitesse d’activation de leur SST3, à travers une gamme de températures.

À cette fin, les souches ont été transformées pour exprimer l’effecteur AvrB, connu pour déclencher une réponse immunitaire robuste conduisant à la mort cellulaire (réponse hypersensible, HR) chez Arabidopsis thaliana Col-0. Le suivi de l’induction de la RH par les mutants exprimant AvrB a révélé des comportements divers en termes de dépendance ou d’indépendance vis-à-vis de la température pour ce qui est de l’efficacité du SST3, même parmi des souches étroitement apparentées. Ensuite, les souches ont été comparées pour leur dynamique de croissance à différentes températures dans une dizaine d’espèces végétales. Quatre scénarios de croissance distincts ont été identifiés sur la base de la tendance observée pendant les deux premiers jours post-inoculation et du succès final de la colonisation ou non. Les analyses ont révélé qu’une augmentation de la température accélère généralement la croissance bactérienne et l’apparition des symptômes, et que les comportements d’efficacité du SST3 en réponse à la température ne permettent pas de prédire entièrement le résultat de l’interaction.

En outre, la régulation de l’expression des gènes liés au SST3 par divers signaux in vitro a été étudiée. Les résultats ont montré que les extraits de plantes renforcent généralement l’induction des SST3 d’une manière non spécifique à l’hôte, et ont mis en évidence que le pH joue un rôle central dans la régulation de l’expression des SST3. Une fois de plus, une grande diversité de comportements entre les souches a été observée. Par ailleurs, nous avons également exploré l’effet du priming de l’expression du SST3 avant l’interaction avec l’hôte, des cas où ce traitement était désavantageux pour la virulence bactérienne ont été observés. L’origine de cet effet néfaste par rapport aux répertoires d’effecteurs de chaque souche a été étudiée. Enfin, des études préliminaires ont été menées pour évaluer le moment d’activation de la défense de la plante lors de la reconnaissance du non-soi. Des efforts supplémentaires sur ces questions de recherche sont nécessaires pour élucider si les différences entre le moment de la perception et celui de l’activation du SST3 sont le moteur principal du résultat de l’interaction. En conclusion, ce travail souligne l’importance d’une prise en compte approfondie des facteurs environnementaux dans l’étude des interactions plante-pathogène, en particulier dans les premières phases de l’interaction. En outre, il préconise l’exploration de la diversité du complexe d’espèces de P. syringae afin de comprendre et de prévenir le risque de nouvelles épidémies.

Mots-clés  : Pseudomonas syringae, T3SS, température, signaux environnementaux, interaction plante-pathogène