Transcript Métabolisme carboné en condition de stress chez la vigne Essaid Ait Barka & Nathalie Gaveau-Vaillant Journées RVVS 1-2 Juillet 2013 Elicitation & Lutte Biologique Stress Biotique (agent pathogènes,…) Stress.

Métabolisme carboné en condition de stress
chez la vigne
Essaid Ait Barka
&
Nathalie Gaveau-Vaillant
Journées RVVS 1-2 Juillet 2013
Elicitation & Lutte Biologique
Stress Biotique
(agent pathogènes,…)
Stress Abiotique
(pesticides, froid,..)
Stimulation des
Défenses Naturelles
Caractérisation Physiologique et
Moléculaire
Sofia 13th December 2008
Stilbènes
Protéines PR, expression gènes
Métabolisme secondaire
Mécanismes de défenses
Caractérisation Physiologique et
Moléculaire
Métabolisme primaire
Métabolisme carboné, Relations sourcepuits, flux
Photosynthèse, Respiration
Processus photochimiques, Pigments
Polyamines
véraison
Equilibre carboné
dans la plante
floraison
déourrement
Photosynthèse
Réserves
J
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
Photosynthèse
Période de floraison
Restauration
des réserves
Mobilisation
des réserves
CIVC 02 Février 2009
Botrytis modifie le métabolisme de l’inflorescence de la vigne
Feuille
Inflorescence
Mobilisation
des réserves
Transport des
photo-assimilats
 Il existe une relation entre la composition glucidique et le
développement reproducteur de la vigne (Lebon et al. 2008)
 L’inflorescence distribue 60% de ses photo-assimilats
(Vaillant-Gaveau et al. 2011)
Pinot noir
↗ Défenses
Infection de
l’inflorescence
par Botrytis
Molécule
signal ?
↗ Photosynthèse
nette et activité PSII
 Export
 Import
?
Accumulation de
glucose, saccharose et
d’amidon
 de ressources
carbonnées
Etablissement et
croissance du
pathogène
1/ Le pathogène perturbe le métabolisme glucidique de la plante à son avantage (augmente la demande en assimilats)
2/ La plante doit réorganiser ses flux de carbone (pour lutter contre le pathogène ?)
Hypothèse : Après l'attaque par Botrytis cinerea, il y aurait une régulation coordonnée de l’expression des gènes de
défenses, stimulation des organes source et des gènes de photosynthèse (hexoses, phytohormones …)
Interaction vigne & B. phytofirmans
Burkholderia phytofirmans
PSJN
ou
au bout de 4 à 6 semaines
processus de pénétration difficile à contrôler…..
Souche PsJN
Colonisation du système racinaire
Inflorescence
(vaisseau)
Pénétration puis diffusion vers la tige
endoglucanase
feuille
polygalacturonase
Xylem
(Ait Barka et al., 2000 & 2002 ; Compant et al., 2005, 2007 & 2008)
Effets bénéfiques de B. phytofirmans chez la vigne
Effet PGPR
Témoin
ou
PsJN
promotion de croissance
Effet Protecteur
Souche PsJN
Souche PsJN
Stress abiotique
Stress biotique
Basses
températures (4°C)
B. cinerea
(Ait Barka et al., 2000; 2002 ; 2006)
B. phytofirmans souche PsJN induit
 une augmentation de la PS et de la croissance
 une mobilisation du métabolisme carboné (accumulation d’amidon)
 une accumulation de la proline
0,5
0,3
0,2
5
0,1
0
0
Mannose Glucose Fructose Sucrose GalactinolRaffinose Maltose
Avant le traitement, les concentrations des
sucres solubles est supérieure au niveau des
plants bactérisés
TSS (µmol.g-1 FW)
0,4
10
100
µmol.g -1 FW
µmol.g -1 FW
15
80
60
40
20
0
0
Mime/accélère l’acclimatation au
froid
1
2
5
Jours à 4°C
Après 1 jour à 4°C, la concentration des TSS au niveau
des plants non-bacterisés est similaire à celle au
niveau des plants bactérisés avant le stress
Fernandez et al., MPMI (2012)
Impact de B. phytofirmans sur le Métabolisme
carboné: Quelle démarche entreprendre? d’agressivité)
- B. phytofirmans
- B. phytofirmans + B. cinerea (≠ niveaux
-  B. phytofirmans
Feuille/ Fleur/Inflorescence/
Baie
-  B. phytofirmans + B. cinerea (≠ niveaux
d’agressivité)
Caractériser le mode d’action de la
bactérie
Analyse
des
voies
métaboliques
impliquées dans le métabolisme carboné:
 suivi de paramètres classique de la
photosynthèse
V. vinifera
Activités enzymatiques et expression de
gènes
(Invertases,
Hexokinases,
Saccharose synthase, α-amylase, βamylase,..
 Suivi de la variation en sucres
(saccharose, glucose, fructose, amidon)
 Caractérisation des flux de carbone,
 Faire le lien entre la variation des
éléments analysés et le taux d’infection
par l’agent pathogène.
B. cinerea
B. phytofirmans
Spécifique antagonisme
Un grand MERCI à toutes les personnes qui ont
participé de près ou de loin à l’avancement de ce
travail ….
Christophe Clément, Cédric Jacquard, Fabienne Bailleuil, Florence Fontaine, Lucile
Jacquens, Mélodie Sawicki , Parul Vatsa….
Andréas Théocharis, Olivier Fernandez, Sophie Bordiec, Stéphane Compant, …..