Dynamique du génome et résistance aux agents pathogènes

Équipe GDYNPATH / Valérie Geffroy

La préservation de la stabilité et de l'intégrité du génome est la tâche principale de chaque organisme, y compris les plantes. En même temps, le génome des plantes doit s'adapter à des environnements changeants, y compris les stress liés aux agents pathogènes. Les stress biotiques causés par les virus, les champignons, les bactéries, les insectes et autres agents pathogènes constituent une contrainte majeure à la productivité agricole. L'utilisation de génotypes résistants (R) est le moyen le plus économique et le plus écologique de lutter contre les maladies des plantes. Par conséquent, les gènes R sont une composante cruciale de l'agriculture durable. Au niveau moléculaire, la plupart des gènes R clonés codent des protéines intracellulaires de type NB-LRR (NL) (nucleotide binding-leucine rich-repeat). Les gènes R appartenant à cette classe ont été identifiés chez toutes les espèces végétales et sont efficaces contre tous types d’agents pathogènes. Nos recherches visent à mieux comprendre les bases moléculaires de la résistance chez les légumineuses à l'aide d'outils de génétiques, génomiques et phytopathologiques. Nous travaillons avec deux espèces de légumineuses : le haricot commun (Phaseolus vulgaris) et le pois (Pisum sativum). Le haricot commun est la légumineuse à graines la plus consommée en alimentation humaine dans le monde, en particulier dans les pays en développement où il constitue la principale source de protéines. Le pois est d'une grande importance en Europe et en particulier en France où il est cultivé pour sa teneur en protéines et sa capacité à fixer l'azote atmosphérique.

Notre objectif est de mieux comprendre l'évolution des gènes de résistance aux maladies chez les plantes, en mettant l'accent sur le génome du haricot commun. Trois principaux domaines de recherche sont développés :

• Analyse à l'échelle du génome des gènes NL dans le génome du haricot commun.

• Développement et mise en œuvre de VIGS pour le haricot commun et le pois à l'aide du BPMV.

• Résistance des plantes dans le contexte du changement climatique et de l'agriculture biologique.

Pour atteindre nos objectifs, nous combinons des approches de génomiques structurales et comparatives, de séquençage à haut débit (ADN, petit ARN, méthylome), des analyses génétiques classiques et des tests de pathogénicité avec 2 agents pathogènes[le champignon Colletotrichum lindemuthianum -agent d'anthracnose -, le virus BPMV (Bean pod mottle virus)]. Nous développons également des analyses FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) en collaboration avec le Professeur A. Pedrosa-Harand (Brésil).

Nous espérons que nos travaux  produiront des connaissances à la fois académiques et appliquées et contribueront à promouvoir une agriculture durable (projet européen BRESOV) dans le contexte du changement climatique (ANR HiPATH).