[Soutenance de thèse] Pierre Sadon : "Voies d'adaptation d'Aphis gossypii, puceron du melon, aux Cucurbitacées ainsi qu'au gène NLR Vat du melon", INRAE - GAFL Avignon, 31/03/2023

Discipline

Sciences agronomiques

Laboratoire

INRAE - GAFL Avignon

Encadrement

• Mme Nathalie Boissot

Composition du jury de soutenance

• M. FAVERY Bruno ; DR ; Interactions Plantes-Nématodes ; INRAE PACA - Laboratoire: INRAE/ISA/IPN
• M. CHARLES Hubert ; PR ; Bio-fonc ; Insectes/interactions ; INRAE-INSA de Lyon - Laboratoire:
• Biosciences/BF2I
• M. POSTHUMA Karin ; DR ; Research Phytopatology ; ENZA ZADEN - Laboratoire: ENZA ZADEN
• M. RAHBÉ Yvan DR ; Microbio/Adapt/Pathogène ; INRAE-INSAE de Lyon - Laboratoire: UMR 5240
• CNRS INSA-LYON MAP
• M. BOISSOT Nathalie CR-HDR ; Génétique/amélioration fruits ; INRAE AVIGNON - Laboratoire: GAFL
• MME DESBIEZ Cécile CR-HDR ;  Pathologie végétale ; INRAE/AVIGNON - Laboratoire: Pathologie végétale

Résumé de la thèse

Bien que constituant un groupe relativement petit parmi les insectes, les pucerons constituent un sérieux problème en agriculture et la résistance des plantes à ces ravageurs reste peu étudiée. De manière générale, les pucerons doivent manipuler les défenses de la plante pour établir une relation compatible avec le système vasculaire de leur hôte, le phloème, et ainsi s’alimenter durablement. Cette stratégie des pucerons intègre le paradigme des interactions plante-pathogène qui repose sur l’évolution de motifs moléculaires des pathogènes reconnus par des gènes de plante de type NLR. Aphis gossypii est une espèce de pucerons extrêmement polyphage avec des populations structurées en races hôtes spécialisées sur différentes cultures, dont une spécialisée sur les cucurbitacées. Chez le melon, le gène NLR Vat est unique puisqu’il confère à la fois une résistance à A. gossypii et aux virus qu’il transmet.
De façon surprenante, l’étude de la diversité de l’interaction Vat/A. gossypii a montré que l’adaptation des pucerons à une résistance de type NLR par un polymorphisme dans un effecteur salivaire n'est pas la norme et soulève la question d’une diversité potentielle des voies d’adaptation d’A. gossypii à la résistance NLR Vat. De manière originale, A. gossypii pourrait exploiter l’architecture unique du système vasculaire du melon, partitionné en deux phloèmes aux propriétés divergentes pour contourner la résistance Vat.
Dans un premier temps, nous avons cherché à déterminer si les clones d’A. gossypii adaptés sur les cucurbitacées et ceux adaptés à Vat utilisent le phloème particulier des cucurbitacées comme source d'alimentation alternative lorsqu'ils sont confrontés à des melons sensibles ou résistants. Nous avons montré, au travers d’une approche basée sur la détection de métabolites fortement représentatifs de chacun des deux phloèmes des cucurbitacées, que les clones d’A. gossypii appartenant à la race hôte spécialisée sur les cucurbitacées exploitent le phloème classique lorsqu’ils s’alimentent sur melon non-Vat et que le contournement de la résistance Vat par certains clones n’impliquait pas l’usage du phloème particulier des cucurbitacées.
Dans un second temps, nous avons tenté d’identifier, dans le cadre de référence des interactions plante-pathogène, l’effecteur salivaire d’A. gossypii qui interagit avec la protéine VAT du melon. Pour cela, nous avons effectué des analyses comparatives de données d’expression de clones déclenchant ou non la résistance Vat afin d’identifier des candidats au rôle d’effecteur déclenchant cette résistance. Notablement, un candidat se démarque mais sa validation in planta reste à faire.
Ce travail de recherche expose un angle mort dans le paradigme de référence pour les interactions plante-pathogène et offre en particulier la possibilité d’étudier le phénotype Vat comme clé de lecture des mécanismes de la résistance héritable.