sources de resistance aux nématodes à kyste heterodera schachtii chez la betterave sucrière
DESCRIPTION
les gènes codant la résistance de la betterave à sucre vis-à-vis le nématode à kyste.TRANSCRIPT
Exposé du Séminaire PPE:
Sources de résistance au nématode à kystes
Heterodera schachtii chez la betterave sucrière
Réalisé par: AILLI El Mahdi
Année académique 2012/2013
Plan: • Introduction:
• Généralité sur la BS:
• Le Nématode à kyste H.schachtii:
• la résistance des plantes:
• Source de résistance au H.schachtii:
• Conclusion:
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Introduction:
les pesticides mauvaise image dans le public
des résistances apparaître en rendant les produits
phytosanitaires inefficaces.
un nouveau outil renforcer les
moyens de défense des plantes, plutôt que de combattre
directement l’agresseur.
une solution intéressante sur les plans
scientifique et agronomique.
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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A- Origines géographiques :
L'histoire de la betterave à sucre a
commencé en 1747.
origine Asie mineure, mais certaines formes sont largement distribuées à travers la zone
méditerranéenne et l'Europe. Toutes les plantes cultivées betteraves
maritimes sauvages
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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B- Position taxonomique :
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
(N. Olof Bosemark. 2006).
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C-Caractères génétiques:
sous-genre Beta diploïde avec 2n = 2x = 18 chromosomes
B. macrocarpa, variété de la sous-espèce B.
maritima des populations diploïdes et
tétraploïdes (2n = 4x = 36).
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H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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D- Utilisation:
prix élevé en comparaison du pétrole et des autres
combustibles fossiles limite sérieusement son
utilisation (N. Olof Bosemark. 2006).
grande partie consommation humaine,
faible partie matière première dans des opérations de
fermentation.
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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E- Mécanismes de reproduction :
a) Mode de reproduction et pollinisation :
propagée sexuellement par des graines.
fortement auto-incompatible (pas de graines dans des conditions de stricte
isolation) (N. Olof Bosemark. 2006).
bisannuelle grosse racine charnue la première année et une tige portant des
graines la seconde.
a besoin d'une période de température (induction thermique) pour passer du
stade végétatif au stage reproductif.
b) Mode de croissance :
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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très bien adaptée aux régions tempérées,
culture d'hiver dans certaines zones plus chaudes (N. Olof Bosemark. 2006).
répond bien à l'irrigation.
La racine aucune substance toxique ou nuisible.
les feuilles l'acide oxalique problèmes (aliment du bétail).
F- Toxicologie :
G- Exigences écologiques des cycles de vie :
Généralité sur la BS Nématode à kyste
H.schachtii
Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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Classification du nématode à kyste de la Betterave à sucre ( d’après l’encyclopidie
Wikipédia)
Nématode à kyste
H.schachtii
Généralité sur la BS Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
A- Classification:
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Structure de la partie antérieure du nématode à kyste H.schachtii (D'après Vanholme et al., 2004).
Nématode à kyste
H.schachtii
Généralité sur la BS Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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C- biologie écologie:
Les œufs, les larves (L2) et les mâles sont dans le sol
L3, L4 et les femelles sont dans la racine (G. Bélair 2005).
abondants dans la couche 0-20 cm ( zone des racines).
La T°, l’H et la texture du sol rôle important sur la survie et la mobilité des nématodes.
dispersion : sol, plants ou semences contaminés, vent, l’eau et l’équipement agricole (Guy Bélair 2005).
les nématodes à kystes (Heterodera) Endoparasite sédentaires.
Nématode à kyste
H.schachtii
Généralité sur la BS Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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cycle de vie d'un nématode à kyste (REDRAWN de RADEWALD, 1978)
Nématode à kyste
H.schachtii
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au H.schachtii résistance des
plantes:
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D- Symptômes et Dégâts:
(d’après Olivier Hermann 2004).
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H.schachtii
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au H.schachtii résistance des
plantes:
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E- Prévention et lutte contre les nématodes à kystes :
utilisation de matériel végétal certifié
nettoyage de la machinerie agricole souillée de sol avant d’entrer dans un autre champ;
bon emploi de l’eau d’irrigation;
contrôle du mouvement des animaux d’un champ infesté à un autre non infesté;
élimination des m-h;
compostage des fumiers avant de les épandre au champ (Dufour et al. 2003).
Nématode à kyste
H.schachtii
Généralité sur la BS Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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A- Les variétés résistantes :
En nématologie, une plante est considérée comme
résistante aux nématodes à kyste très
fortement ou totalement le nbr de femelles formées
par rapport à un témoin non résistant (A.
BLANCHARD 2007).
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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sources de résistances utilisées :
une grande spécificité (A. BLANCHARD 2007).
risque principal l'appauvrissement rapide des
ressources génétiques disponibles.
la résistance des
plantes
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Source de résistance
au H.schachtii
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B-Résistances artificielles :
Si les molécules clé du succès parasitaire étaient identifiées,
cibles d'intérêt pour la création de résistances artificielles.
plantes génétiquement modifiées capables d'inhiber la mise en place du parasitisme par les nématodes.
la résistance des
plantes
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Source de résistance
au H.schachtii
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C- résistance ‘Gène-pour-gène’ dans l’interaction plante-pathogène :
reconnaissance d’un AP résistance unique (gènes R) chez l'hôte et des gènes uniques au niveau du pathogène
(avirulence (Avr)) (Valerie M Williamson 1999).
gènes R protéines qui portent une structure motive
avec un motif répétitif de 20-30 acides aminés (leucine-rich
repeat (LRR)).
la résistance des
plantes
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H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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gènes R avec LRR peuvent être divisés en deux catégories:
LRR amino-terminale extracellulaire et un ancrage membranaire,
le produit du gène R est cytoplasmique présence d'une région
conservée d'environ 260 amino-acides contenant un site de liaison
nucléotidique (NBS) et une région LRR carboxyle terminale (Valerie M
Williamson 1999).
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
D- Mécanismes généraux de résistance des plantes :
a) Défense passive :
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
résistance constitutive, notamment face aux agents
pathogènes (S. KAUFFMANN et al,. 2001). 21
b) Défense active :
HR = réaction spécifique basée sur le concept gène pour gène de Flor (O. KLARZYNSKI et al., 2001.).
Les mécanismes de défense active peuvent débuter par la
réaction d’hypersensibilité (HR).
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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i)Réaction HR:
Produit Gène
Avr
Synthèse de molécules de
défense
Résistance locale
acquise (LAR)
Autodestruction de la
cellule hôte
Produit Gène R
Résistance
systémique acquise
Signal local
toute la plante
la résistance des
plantes
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Source de résistance
au H.schachtii
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E- Mécanismes moléculaires :
a) Reconnaissance de l’agent pathogène :
perception d’AP reconnaissance d’un
éliciteur spécifique ou non spécifique.
réaction HR peut être provoquée par les
éliciteurs généraux (S. KAUFFMANN et al.,
2001.).
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
• molécules provenant directement de l’agent pathogène
Les éliciteurs exogènes
• molécules issues de la plante elle-même ; ils peuvent être libérés une fois que la cellule a été attaquée (A.BLANCHARD et F.LIMACHE 2005).
Les éliciteurs endogènes
b)Réponse précoce : • qlq min après la reconnaissance des éliciteurs. se manifeste
séquentiellement par
des flux ioniques à travers la membrane plasmique;
l’activation de protéines kinases, (A.BLANCHARD et F.LIMACHE 2005).
activation des protéines G généralement associées à des récepteurs membranaires;
production de formes très réactives de l’oxygène (O. KLARZYNSKI et al. 2001.).
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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F-Réponse des plantes Sensibles au nématode H.schachtii :
la résistance des
plantes
Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Source de résistance
au H.schachtii
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Le stade infectieux du
nématode pénètre dans la
racine et migre vers un
emplacement à proximité
des tissus vasculaires.
Après que l'alimentation
soit initiée le nématode
devient sédentaire et
subit trois mues pour
devenir adulte
Les femelles adultes non
mobiles commencent à
pondre les œufs (Valerie
M Williamson 1999).
syncytium site
d'alimentation des
nématodes à kystes
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A- Le gène Hs1pro-1 premier gène codant la résistance
au H.schachtii:
La protéine mature prédite de 282 amino-acides contient une région riche en
leucine à son extrémité amino-terminale, mais cela ne correspondent pas au
modèle d'un LRR (Ellis J, Jones D1998.). la séquence et la structure de Hs1
pro-1 n'est pas similaire à celle des autres protéines connues (Valerie M
Williamson 1999).
Source de résistance
au H.schachtii
la résistance des
plantes Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
La séquence d'acides aminés déduite de Hs1 pro-1 prévoit une petite protéine avec un
possible signal de séquence amino-terminale et une possible zone membranaire
s'étendant (Daguang et al.,1997).
structure protéique prédite des produits de gène cloné de résistance aux nématodes
LR indique la position d'une région riche en leucine et TM un domaine transmembranaire
possible. LZ indique une possible fermeture éclair à leucine; NBS, une région conservée qui
porte un site de liaison nucléotidique, et LRR, une région de répétition riche en leucine
(Daguang et al.,1997). 29
Les betteraves présentant une résistance complète pourraient être classés :
1 • lignées d 'addition monosomique (2n = 19) comportant le
chromosome 1 entier de la betterave sauvage,
2 • lignées d'addition de fragments (2n =19) avec un chromosome
fragmenté de la betterave sauvage
3
• une lignée euploïde (2n = 18) portant une translocation de la betterave sauvages B. procumbens englobant le locus Hs1pro-1 à la fin du groupe de liaison IV (Daguang et al.,1997).
Source de résistance
au H.schachtii
la résistance des
plantes Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
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lignées réduction des taux de transmission de
la résistance + mauvaise performance agronomique,
clonage moléculaire du gène Hs1pro-1 un important cible.
Source de résistance
au H.schachtii
la résistance des
plantes Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
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B-Le mécanisme de résistance au H.schachtii:
• la plupart des nématodes meurent à la fin J2 stade en raison de
la dégradation de la structure d'alimentation initiée
(syncytium). Dans de rares cas, les femelles se développent,
mais anormalement ayant une apparition transparente à cause
de l'absence des œufs. Ainsi, les nématodes ne peuvent pas
terminer leur cycle de vie.
Les Plantes portant le gène Hs1pro-1 montrent une réaction incompatible
entre l'hôte et le parasite.
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au H.schachtii
la résistance des
plantes Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
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Source de résistance
au H.schachtii
la résistance des
plantes Nématode à kyste
H.schachtii Généralité sur la BS
Ne semble pas impliquer une réaction d'hypersensibilité HR (Jung C 1998).
• La structure de produit de la Hs1 pro-1 suggère
que ce gène pourrait présenter un nouveau
mécanisme de résistance.
Conclusion:
Les lignées et les variétés exprimant une
résistance aux nématodes à kystes
Meilleure solution dans le cas où
l’infestation de la culture est très forte .
Généralité sur la BS Nématode à kyste
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Source de résistance
au H.schachtii résistance des
plantes:
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Merci de votre attention
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