Étude des déterminants génétiques de la pathogénicité chez les nématodes du genre Globodera

Les nématodes à kyste de la pomme de terre (Globodera rostochiensis et G. pallida) sont des phytoparasites causant des pertes de rendement considérables, évaluées à plus de 9 % de la production mondiale de pomme de terre. Comprendre les éléments génétiques essentiels permettant aux nématodes d’infecter la pomme de terre devrait pouvoir mener à l’élaboration d’une méthode de lutte durable et efficace contre ces nématodes parasites. Pour identifier les éléments génétiques essentiels à l’infection de la pomme de terre, nous avons séquencé leurs transcriptomes, ainsi que ceux d’espèces apparentées, mais incapables de parasiter la pomme de terre, G. tabacum et G. mexicana. En comparant ces deux groupes, nous avons identifié les gènes impliqués dans la spécificité parasitaire pour l’hôte. Près de 25 % des gènes codants pour des effecteurs, des protéines dont le nématode se sert dans différentes étapes du parasitisme, ainsi qu’une multitude de gènes régulateurs ont été trouvés significativement surexprimés chez les deux espèces capables de parasiter la pomme de terre. L’expression de ces gènes était différente lorsque les larves furent exposées à l’exsudat racinaire de tomate, suggérant que le nématode est en mesure d’adapter l’expression de ces gènes effecteurs selon l’hôte par l’entremise des gènes de régulation en réponse au signal chimique de l’exsudat racinaire. Aussi, plusieurs variants non-synonymes communs à chacun des groupes ont été identifiés, ainsi que des gènes non caractérisés uniques aux nématodes à kyste de la pomme de terre, ce qui pourrait contribuer à la capacité de ces nématodes à pouvoir parasiter la pomme de terre. Une comparaison semblable a aussi été réalisée entre différents pathotypes de G. rostochiensis, afin de comprendre la différence de virulence entre ces pathotypes sur les cultivars de pomme de terre possédant le gène de résistance H1. Le gène de résistance H1 est utilisé dans les cultivars, qui sont disponibles commercialement et confère une résistance contre les pathotypes Ro1 et Ro4. Une courte liste de gènes candidats possédant des variants uniques aux pathotypes avirulents, ainsi que des gènes uniques à ces pathotypes ont été identifiés et permettront la validation future du gène d’avirulence, reconnu pas le gène de résistance H1. Étonnamment, les analyses ont permis de montrer que plusieurs gènes d’effecteurs ont un niveau d’expression différent selon le pathotype et corrèle avec le degré de virulence de ces pathotypes. Enfin, l’identification de gènes de référence a dû être réalisée, afin de normaliser les données d’expression obtenues par RT-qPCR. Onze gènes candidats ont été sélectionnés à partir de donnée de séquençage d’ARN et de gènes validés dans d’autres études. Trois gènes de référence ont été sélectionnés basés sur la stabilité de leur expression. Les résultats présentés ici permettent un avancement certain dans la compréhension de la manière dont les nématodes parasites utilisent leurs effecteurs et comment cela leur permet de définir leur gamme d’hôtes. Le but ultime de l’étude des nématodes phytoparasites est le développement d’un moyen de lutte efficace et la compréhension du mécanisme d’infection est une étape préalable pour contrer ce parasite complexe.

Keyphrases: Nématode phytoparasite, Phytopathogène, Globodera, Effecteur, Pathogénicité, Globodera