Mode d'action de l'acide ß-aminobutirique chez la vigne : un inducteur de résistance aux pathogènes et étude des mécanismes impliqués dans la sensibilité aux pathogènes du mutant PAD2 d'arabidopsis déficient en glutathion

La comprehension des mecanismes de defense mis en place lors de la resistance des plantes vis-a-vis d'agents pathogenes a pour objectif de proposer des alternatives a l'utilisation de produits phytosanitaires utilises en agriculture. Dans une premiere partie, nous avons etudie les mecanismes moleculaires impliques dans la resistance induite aux pathogenes par l'acide β-aminobutyrique (BABA) chez la vigne. En effet, cet acide amine non proteique favorise un etat physiologique particulier, appele potentialisation, dans lequel la plante est capable de mobiliser plus rapidement et/ou plus intensement ses reactions de defense en reponse a un stress. Contrairement aux eliciteurs comme les oligogalacturonates (OG), nous avons montre que le BABA seul n’induisait pas les evenements precoces de signalisation sur suspensions cellulaires de vigne, tels que les variations de la concentration en calcium cytosolique libre ([Ca2+]cyt), la production de monoxyde d’azote (NO), la production d’H2O2, la phosphorylation de MAPkinases, ni l’expression de genes de defense. Seules la production d’H2O2 et l’expression plus intense du gene RbohD codant une NADPH oxydase sont potentialisees par le BABA dans les suspensions cellulaires elicitees par les OG. In planta, le BABA potentialise egalement une production d’H2O2 en reponse a l’infection par l’oomycete Plasmopara viticola. L’utilisation d’un inhibiteur de NADPH oxydase abolit completement cette production d’H2O2 et bloque partiellement la resistance induite par le BABA. Nous montrons donc que la potentialisation de la production d’H2O2 dependante d’une NADPH oxydase contribue a l’etablissement de la resistance induite par le BABA chez la vigne. Une deuxieme partie a permis d’apprehender les evenements cellulaires impliques dans la resistance des plantes en se focalisant sur le mutant pad2 (phytoalexin deficient) d’Arabidopsis thaliana. Ce mutant presente une sensibilite accrue a differents pathogenes et contient un taux de glutathion de l’ordre de 20 % par rapport a l’ecotype sauvage. Nous avons tout d’abord montre que le faible taux de glutathion dependait d’une quantite reduite de la premiere enzyme de sa biosynthese, la glutamate-cysteine ligase. Le glutathion etant implique dans la mise en place des reactions de defense, nous avons tente de definir le lien entre la deficience en glutathion et la sensibilite de pad2 aux pathogenes. Nous avons tout d’abord montre que pad2 possedait un etat redox du glutathion plus oxyde que le sauvage. Une analyse transcriptomique a l’etat basal a revele que la plupart des genes differentiellement exprimes etaient reprimes chez pad2. Parmi ces genes, certains codent des proteines impliquees dans les flux d’ions qui pourraient dereguler la depolarisation membranaire. Nous avons ainsi confirme que la depolarisation de la membrane plasmique est amoindrie chez pad2 en reponse aux OG. De plus, des evenements en aval tels que la production d’H2O2 et la production de NO sont egalement plus faibles chez le mutant par rapport au sauvage. Cette absence de la production d’H2O2 a egalement ete specifiquement observee sur plantes pad2 infectees par l’oomycete Phytophthora brassicae. Il en resulte un developpement accru du pathogene correle a une absence de reponse hypersensible, une mort cellulaire localisee normalement observee dans le cas du sauvage resistant. En reponse aux OG ou a l’infection par P. brassicae, les analyses transcriptomiques font ressortir un fort enrichissement de genes relatifs a la degradation des proteines chez pad2. De maniere globale, nos resultats suggerent que la deficience en glutathion chez pad2 pourrait profondement modifier le turn-over des proteines, perturbant ainsi la signalisation cellulaire et les reponses biologiques associees.