Lorsque les humains ont domestiqué les plantes, ils ont conservé certaines graines à planter lors de la prochaine saison de croissance en fonction des caractéristiques souhaitables. La sensibilité aux maladies est apparue sur cette voie de la domestication, mais les variétés sauvages de plantes pourraient combattre ces agents pathogènes. Aujourd’hui, la plupart des variétés de pommes de terre cultivées sont sensibles à la pourriture molle et à la maladie de la jambe noire, causées par Pectobactérie espèces, mais luttent pour combattre les agents pathogènes comme leur ancêtre sauvage. Les gènes de résistance spécifiques sont actuellement inconnus, posant Pectobactérie comme une menace majeure pour la production mondiale de pommes de terre et la sécurité alimentaire.
Pour aider à maîtriser cette menace, Janak Joshi et ses collègues de l’Université d’État du Colorado ont récemment mené une étude, publiée dans Interactions moléculaires plantes-microbes (MPMI)étudiant comment la pomme de terre sauvage d’Amérique du Sud (Solanum chacoense M6) peut tolérer ces Pectobactérie-causé des maladies.
Ils avaient révélé dans une précédente étude que la pomme de terre sauvage produit des molécules appelées métabolites, qui réduisent la virulence de la maladie en interrompant le système de communication des bactéries et en arrêtant leur capacité à dégrader les parois cellulaires des plantes. Dans les dernières recherches des auteurs, ils ont comparé les profils protéiques de la pomme de terre sauvage et domestique, découvrant un deuxième ensemble de molécules, appelées inhibiteurs de protéase, qui préviennent également la malignité bactérienne.
Cette découverte passionnante a conduit les chercheurs à cloner l’ADN de plusieurs gènes inhibiteurs de protéase et à purifier les protéines qu’ils codent. En testant les effets des protéines sur les bactéries, Joshi et ses collègues ont découvert que ces protéines faisaient que les bactéries changeaient de forme et s’agglutinaient étrangement, inhibaient leur capacité à dégrader les cellules végétales et même entravaient leur motilité.
Avec leurs recherches, les auteurs visent à sélectionner une nouvelle génération de variétés de pommes de terre qui résistent aux agents pathogènes de manière durable et indépendante, réduisant les déchets de pourriture et les pulvérisations chimiques. L’auteur correspondant Adam Heuberger commente : « Notre découverte est la deuxième mécanisme de résistance que nous observons chez cette espèce végétale, S. chacoense. Cela soutient l’idée que les espèces de plantes sauvages ont évolué avec de multiples facteurs de résistance, ou leur propre « pyramide » de traits, qui peuvent être traduits dans nos industries alimentaires et de plantes ornementales. »
Un ensemble de traits de défense est considéré comme durable car il aggrave la capacité de la bactérie à surmonter cette résistance. « Ils peuvent évoluer pour esquiver une molécule, seulement pour être frappés à la tête par une autre », fait remarquer Heuberger.
Les inhibiteurs de protéase identifiés dans cette étude peuvent bénéficier à long terme aux programmes de sélection de pommes de terre et peuvent potentiellement avoir un effet beaucoup plus immédiat en tant que protéines purifiées utilisées pour protéger les plantes dans le champ – espérons-le Pectobactérie dans la tête pour les années à venir.
Plus d’information:
Janak R. Joshi et al, Les inhibiteurs de protéase de Solanum chacoense inhibent la virulence de Pectobacterium en réduisant l’activité et la motilité de la protéase bactérienne, Interactions moléculaires plantes-microbes (2022). DOI : 10.1094/MPMI-04-22-0072-R
Fourni par la société américaine de phytopathologie