Finding loss-of-susceptibility resistance genes toward Tospoviruses in Solanaceae - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Finding loss-of-susceptibility resistance genes toward Tospoviruses in Solanaceae

recherche de facteurs de susceptibilités aux Tospovirus chez les Solanacae

Résumé

The Tomato spotted wilt virus (TSWV) is the second most destructive plant virus, particularly in Solanaceae. Because the resistance genes to TSWV available in tomato (Solanum lycopersicum) and pepper (Capsicum annuum) are overcome by resistance breaking isolates, there is an urgent need to develop new durable genetic resistance. Resistance by loss-of-susceptibility is one of the great opportunities to provide such resistances. The aim of this present work is first to characterize a TSWV isolate and then identify tomato host proteins that interact with the viral proteins, aiming at characterizing new resistances. - Firstly, Tomato spotted wilt virus RNA-dependent RNA polymerase adaptive evolution and most constrained domains was analyzed. The TSWV-LYE51 genome was sequenced. We decided to focus on the RNA-dependent RNA polymerase which is the key protein for cycle life by being responsible for both the transcription and replication of the viral genome. A 3D model of this RdRp protein was built by homology modeling and phylogenetic and selection analyses were used to characterize hot-spot of adaptive mutation as well as the most constrained domains. Those results allow to pinpoint RdRP regions of interest toward which efficient resistances can be targeted. - Based on those data, candidates genes implicated in susceptibility to TSWV were sought after. Viruses have to hijack host cellular protein –i.e. named susceptibility factors- in order to accomplish their cycle and infect their host. Those factors can be turned into genetic resistance through their absence or modification. To characterize such susceptibility factors in tomato, yeast-two hybrid screenings were carried out using the identified RdRP constrained domain as a bait. We identify several candidates’ genes currently being validated. This work, by obtaining new information about TSWV infectious mechanism and its adaptation to plan, may bring new perspectives in order to develop loss-of-susceptibility resistances to TSWV in crops by using natural or induced variability.
Tomato spotted wilt virus (TSWV, un tospovirus) est un pathogène majeur de la tomate et du piment. Il y a un besoin urgent de développer de nouvelles et durables résistances génétiques pour assurer leur culture. Dans le cadre de ce doctorat, nous voulons caractériser des protéines de la plante hôte (tomate) qui sont essentielles pour le cycle infectieux TSWV. Ceci grâce à la recherche d'interactions directes aux protéines de TSWV par la méthodes du double hybride. Nous allons surtout essayer de trouver des protéines de tomates qui interagissent avec la protéine TSWV virale impliquée dans la réplication du virus et de la traduction: le grand ARN polymérase dépendante de l'ARN codé par l'ARN L et la protéine N. Dans une deuxième étape, nous allons voir si des allèles modifiés de ces gènes candidats de tomates peuvent être utilisés comme gène de résistance. Des variants de gènes seront caractérisées par deux façons : 1 / par l'exploration des séquences génomiques et transcriptomiques disponibles à la recherche de la variation naturelle entre les candidats 2 / par criblage de la population TILLING pour les mutations affectant les gènes candidats. Les lignes sélectionnées (accession ou lignée TILLING) seront ensuite testés pour la résistance à une gamme de TSWV. Les variantes sélectionnées seront également combinées avec le gène de résistance dominant (Sw5 pour la tomate) pour voir si cela peut augmenter la résistance durable au TSWV.

Mots clés

Fichier non déposé

Dates et versions

tel-02790682 , version 1 (05-06-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02790682 , version 1
  • PRODINRA : 496136

Citer

Zoé Terret. Finding loss-of-susceptibility resistance genes toward Tospoviruses in Solanaceae. Agricultural sciences. Aix Marseille Université, 2019. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02790682⟩
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