Le soja, légumineuse d’importance mondiale, est constamment menacé par différents agents pathogènes, qui affectent profondément la production mondiale. Bien que les interactions génétiques entre le soja et les agents pathogènes aient suscité une attention et des recherches approfondies, les réponses biochimiques complexes restent mal comprises. Qiu Min et ses collègues ont décidé d’utiliser la métabolomique par chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS) ciblée et non ciblée pour décortiquer les interactions complexes entre le soja et divers agents pathogènes.
L’équipe a identifié un total de 627 métabolites caractéristiques dans les échantillons de soja infectés, qui ont été regroupés en quatre modules couvrant les flavonoïdes, les isoflavonoïdes, les triterpènes, les acides aminés et les peptides, ainsi que d’autres composés tels que les phénols. Les chercheurs ont constaté des changements significatifs dans le métabolisme primaire et secondaire en réponse à l’invasion du pathogène.
Les changements bidirectionnels dans les flavonoïdes totaux au cours de diverses inoculations pathogènes ont été particulièrement notables. Parmi les flavonoïdes totaux hautement inductibles, on peut citer des composés antipathogènes représentatifs connus (glycéolline I), des formes de squelette d’isoflavonoïdes (daidzéine, génistéine, glycitéine, formononétine) et des composés nouvellement purifiés dans cette étude (prunine).
Par la suite, les auteurs ont démontré davantage les rôles biologiques de ces cinq composés, validant leurs diverses fonctions contre les pathogènes : la prunine a inhibé de manière significative la croissance végétative et la virulence de Phytophthora sojae ; la génistéine a montré un effet inhibiteur prononcé sur la croissance végétative et la virulence de Phomopsis longicolla ; la daidzéine et la formononétine ont montré des effets répressifs significatifs sur la virulence de P. longicolla.
Cette étude souligne l’utilité considérable des outils métabolomiques, en fournissant des informations approfondies sur les interactions plantes-pathogènes d’un point de vue biochimique. Les résultats contribuent non seulement à la phytopathologie, mais offrent également des voies stratégiques pour renforcer la résistance des plantes aux maladies à plus grande échelle.
Le travail est publié dans le journal Sciences Chine Sciences de la vieCette étude a été rapportée par l’équipe de recherche du professeur Wang Ming de l’Université agricole de Nanjing, dirigée par le professeur Wang Yuanchao.
Plus d’information:
Min Qiu et al., Décoder le dialogue biochimique : aperçus métabolomiques des stratégies de défense du soja contre divers agents pathogènes, Sciences Chine Sciences de la vie (2024). DOI: 10.1007/s11427-023-2596-1