Analyse moléculaire et fonctionnelle des effecteurs du parasitisme des nématodes à galle Meloidogyne spp.
Résumé
Root-knot nematodes, genus Meloidogyne, are obligate biotrophic parasites. During a compatible interaction, the second stage juveniles (J2) penetrate into the root, migrate intercellularly and become sedentary to initiate the differentiation of a feeding site formed by 5 to 7 giant cells in the vascular cylinder. Secreted proteins play a key role during the plant/nematode interaction. A typical gallis formed around the feeding site. Stylet secretions are produced in oesophageal glands and injected in the root during parasitism.The first objective of this work was the identification of biological functions involved in the adaptation of the parasite to its host environment and in the modulation the host responses. We initiated a differential approach and a candidate gene approach and identified proteins of unknown function, proteases, a putative secreted protein, a glutathione S-transferase (GST) and a peroxiredoxine (PRX). The GST was localized in the subventral oesophageal glands of infective J2 and detected in M. incognita stylet secretions purified from infective J2. The PRX was localised in the excretory pore of infective J2 and in the hypodermis of sedentary stages. The role of these two proteins in parasitism is discussed. Root-knot nematodes have been so far refractory to transformation. Recent works demonstrated the efficiency of RNAi for the silencing of parasitism genes on J2. This strategy is limited by the recovery of targeted transcripts a few days after J2 treatment. In order to ensure a long-lasting silencing we developed a new and original tool, presented in a last chapter.
Les nématodes à galle du genre Meloidogyne sont des vers microscopiques biotrophes, endoparasites obligatoires des racines. Lors de l’interaction compatible, la larve de second stade (L2) pénètre dans la racine, migre de façon intercellulaire, se sédentarise et initie la formation d’un site nourricier formé de 5 à 7 cellules géantes dans la zone du cylindre vasculaire. Les protéines des sécrétions des nématodes jouent un rôle majeur lors de l’interaction plante/nématode. Les sécrétions du stylet sont produites dans les glandes oesophagiennes et injectées dans la racine au cours du parasitisme. L’objectif de ce travail était d’abord d’identifier les fonctions biologiques impliquées dans l’adaptationdu parasite à l’environnement de la plante et dans la modulation des défenses de la plante. Par une approche différentielle et une approche gène candidat, des protéines de fonction inconnue, des protéases, une protéine potentiellement sécrétée, une glutathion S-transférase (GST) et une péroxirédoxine (PRX) ont été identifiées. La GST, localisée dans les glandes oesophagiennes, est présente dans les sécrétions du stylet de L2 infestantes de M. incognita. La PRX est localisée au niveau du pore excréteur des L2 et de l’hypoderme des stades sédentaires. Le rôle de ces deux protéines dans le processus parasitaire est discuté. L’analyse fonctionnelle de gènes du nématode est limitée par l’absence d’outils de transformation. L’efficacité transitoire de l’ARN interférence pour inhiber des gènes du parasitisme dans les L2 a été démontrée. Afin de garantir un « silencing » durable, la mise au point d’un nouvel outil sera développée dans une dernière partie.