Toward the study of molecular determinants of Xanthomonas fuscans subsp. fuscans implicated in colonization of its host Phaseolus vulgaris
Etude de déterminants moléculaires de Xanthomonas fuscans subsp. fuscans impliqués dans la colonisation de son hôte Phaseolus vulgaris
Résumé
The seed-borne pathogen Xanthomonas fuscans subsp. fuscans (Xff) is one of the causal agents of common bacterial blight of bean. From a contaminated seed, this pathogen colonizes aerial parts of its host during an entire growing season without engaging an infectious process; this ending finally in its transmission to the seeds. Objectives of this thesis were to identify molecular determinants of Xff and characterize their roles in three key stages of the bean asymptomatic colonization process. We identified two main types of candidate genes in Xff: in planta induced genes coding the type three secretion system (T3SS) and its effectors, genes involved in adhesion surface and biofilm formation processes.The germinating seed and seedling environments do not constitute restrictive environments for the bacterial multiplication. The absence of induced defense reactions at this stage implies that bacteria behave as saprophytes without molecular dialogue with the plant. In the bean phyllosphere, Xff survival depends partially on HrpG and HrpX regulators of the T3SS; active colonization and transmission to seeds by the vascular pathway require a functional T3SS. In non-host incompatible situation, X. campestris pv. campestris and its mutants in the T3SS can survive in the phyllosphere and transmit to the seeds with lower population sizes and frequencies than in the compatible situation. The six identified adhesins in Xff get involved during phyllosphere colonization or transmission to bean seeds by the vascular pathway. The transmission to the seeds by the floral pathway is a more general pathway and is only partially regulated by HrpG and HrpX.
Xanthomonas fuscans subsp. fuscans (Xff) est l'un des agents responsables de la graisse commune de haricot, bactériose transmise par les semences. A partir d'une semence contaminée, cet agent pathogène colonise les parties aériennes de son hôte sur la totalité d'un cycle cultural sans enclencher de processus infectieux ; cela aboutit finalement à sa transmission à la graine. Les objectifs de cette thèse ont été d'identifier des déterminants moléculaires de Xff et de caractériser leur rôle dans trois étapes clés de la colonisation asymptomatique du haricot. Deux types de gènes candidats ont été identifiés chez Xff : des gènes induits in planta codant le système de sécrétion de type trois (SST3) et ses effecteurs, des gènes impliqués dans les processus d'adhésion aux surfaces et de formation des biofilms.Contrairement à la phyllosphère, la graine de haricot en germination et les jeunes plantules ne constituent pas des environnements limitant pour la multiplication bactérienne. L'absence d'induction de réactions de défense à cette étape laisse penser que les bactéries se comportent en saprophytes sans dialogue moléculaire avec la plante. La survie de Xff dans la phyllosphère du haricot dépend partiellement des régulateurs HrpG et HrpX du SST3 ; la colonisation active et la transmission aux graines par la voie vasculaire nécessitent quant à elle un SST3 fonctionnel. En situation incompatible non-hôte, X. campestris pv. campestris et ses mutants du SST3 survivent et se transmettent à la graine de haricot, mais peu fréquemment et avec de faibles tailles de populations. Les six adhésines identifiées chez Xff interviennent toutes lors de la colonisation de la phyllosphère ou pour la transmission à la graine de haricot par la voie vasculaire. La transmission à la graine par la voie florale est une voie plus générale, régulée seulement partiellement par HrpG et HrpX.