Analyse fonctionnelle et étude de la régulation de gènes candidats sous-jacents au QTL GpaVspl impliqué dans la résistance au nématode à kyste Globodera pallida chez la pomme de terre

Les nematodes a kystes sont l’un des bioagresseurs causant le plus de degâts sur les cultures de pommes de terre. La resistance trouvee chez l'accession spl88S.329. 18, issue de l'espece Solanum sparsipilum est caracterisee par un determinisme oligogenique avec un QTL a localise sur le chromosome V (GpaVspl) et un QTL mineur localise sur le chromosome XI(GpaXIspl). Pour obtenir une resistance de haut niveau, l'effet du QTL GpaVspl, doit etrecomplemente par celui du QTL a effet faible GpaXIspl. Par genomique comparative, le locusGpaV a ete localise dans un intervalle compris entre 16 et 60 kb sur les genomes de la tomateet des especes apparentees a la pomme de terre, Solanum demissum et Solanum phureja. Deuxgenes ont ete annotes dans cet intervalle sur les genomes de la tomate et de S. demissum : lepremier appartient a la famille des TIR-NBS-LRR (TNL), famille de genes de resistanceclassiques, et le second appartient a la famille des « mitochondrial, transcription terminationfactor » (mTERF), dont l’implication dans des mecanismes de resistance n’a jamais etedemontree.Les objectifs de ma these etaient d'identifier le(s) gene(s) responsable(s) de la resistance aG. pallida, conferee par le locus GpaVspl, et d'etudier sa regulation. Suite a la publication de lasequence du genome de S. phureja, en 2011, nous avons mis en evidence que le locus GpaVetait duplique chez S. phureja et que cette duplication etait egalement presente chezS. sparsipilum. Les quatre genes annotes au locus GpaVspl ont ete nommesSpl_mTERF18430, Spl_TNL18429, Spl_mTERF18453 et Spl_TNL18428. L'effet des deux genes Spl_mTERF18430 et Spl_TNL18428 sur la resistance a G. pallida aete analyse via des experiences de transformation genetique suivies par des tests de resistancesur les plantes transformees. Un effet partiel du gene Spl_TNL18428 sur la resistance aG. pallida a ete mis en evidence par complementation de plantes sensibles. Aucun effetsignificatif n'a ete detecte pour le gene Spl_mTERF18430. Des experiences d'extinctiongenique suggerent que le deuxieme gene TIR-NBS-LRR, Spl_TNL18429, qui est egalementexprime dans les racines et qui presente un fort pourcentage d'identite de sequence avec legene Spl_TNL18428, pourrait egalement etre implique dans la resistance a G. pallida.L'expression du gene rapporteur GFP, place sous le controle du promoteur du geneSpl_TNL18428, est fortement induite dans les cellules situees autour du syncytium. Cecirenforce l'hypothese d'une implication du gene Spl_TNL18428 dans la resistance a G. pallida,car la localisation de l'expression de la GFP est similaire a celle de la necrose, qui estcaracteristique de la reaction developpee par les plantes resistantes autour du syncytium induitpar les nematodes.En tenant compte des donnees bibliographiques recentes, montrant que plusieurs genes NBSLRRpeuvent etre indispensables a l'expression d'une resistance, nos resultats suggerent queles deux genes Spl_TNL18428 et Spl_TNL18429 sont necessaires a l'expression de laresistance a G. pallida