Etude des interactions riz-Magnaporthe oryzae. Diversité, origine et évolution du locus du gène de résistance Pi33

La résistance des plantes aux agents pathogènes peut être décomposée en plusieurs étapes: reconnaissance, régulation. réaction de défense. La reconnaissance spécifique d'un agent pathogène suit souvent la théorie gène-pourgène, où un gène de résistance dominant permet à la plante de détecter les souches de l'agent pathogène portant le gène d'avirulence correspondant. En l'absence de l'un des deux interactants, la maladie se développe. Au cours de cette thèse, une revue de la littérature it permis de mettre en évidence que 85 gènes et 347 QTLs de résistance a Magnaporlhe orme ont d'ores et deja été cartographiés. dont certains finement. Le produit du gène d'avirulence ACE1 de M. oryzae présente l'originalité de ne pas être sécrété. En conséquence. il se peut que le gène de résistance correspondant, Pi33, révèle un mécanisme de résistance différent de ceux déjà connus. Au cours de cette thèse, la présence du gène de résistance Pi33. a été mise en évidence à une fréquence élevée dans les riz cultivés de type indica. L'utilisation de couples de souches isogéniques a également permis de mettre en évidence Pi33 chez des espèces de riz sauvages (Oryza rufipogon et O. latifolia) relativement éloignées génétiquement du riz cultivé. Ces résultats sont en faveur d'une origine ancienne de Pi33. Par ailleurs, I'introgression de Pi33 dans la variété IR64 à partir d'une accession de l'espèce sauvage O. rufipogon a été caractérisée. D'autre part. une cartographie physique du locus de Pi33 a été réalisée dans une variété résistante (IR64). Une séquence partielle de cette zone a été obtenue et comparée aux séquences disponibles pour les deux variétés sensibles déjà sequencées (Nipponbare et 93-11). L'étude comparée des séquences de ce locus a mis en évidence des ruptures de la micro-synténie et confirme ainsi une évolution complexe du cluster. Ainsi, trois gènes candidats de type Nucleotide-Binding Site/Leucine Rich Repeat (NBS-LRR) ont été identifiés chez la variété sensible Nipponbare contre sept chez la variété résistante IR64. Le polymorphisme et l'expression des différents gènes candidats ont été caractérisés chez différentes variétés résistantes et sensibles. Celte approche a permis de cibler trois des NBS-LRR comme les candidats possibles pour Pi33. Différentes stratégies de clonage ont également été initiées (recherche de mutants, complémentation), ce qui a permis entre autre l'identification de 20 lignées mutées dans Pi33 pour lesquelles une caractérisation fonctionnelle de Pi33 est envisagée. Enfin, l'originalité de l'interaction ACE1/Pi33 pourrait se traduire par une originalité des voies de régulation et des réactions de défense. Des analyses d'expression de gènes marqueurs des réactions de défense ont été réalisées sur des échantillons de feuilles infectés par M. oryzae. L'expression de ces gènes à ainsi été comparée entre différentes interactions incompatibles et compatibles faisant intervenir ou non Pi33. Ces résultats semblent indiquer que même au sein de fonds génétiques différents. Pi33 entraînerait un profil d'expression conservé des gènes de défense. (Résumé d'auteur)