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La pathogénie est basée sur la capacité du pathogène à échapper aux défenses de l'hôte et à s'adapter à son environnement. En utilisant une méthode à haut débit, nous avons caractérisés les gènes impliqués dans la croissance et l’adaptation d’une bactérie phytopathogène Xanthomonas lors de l’infection d’une feuille de chou-fleur. Les bactéries infectent des organes appelés hydathodes situés à la marge de la feuille et servant à la guttation. Ces organes offrent un accès rapide aux vaisseaux du xylème qui sont le second lieu de prolifération de la bactérie. Nous avons pu montrer que les ouvertures de l’hydathode ne représentent pas une barrière limitante pour l’entrée de la bactérie. Nous avons également identifié 181 gènes de Xanthomonas importants pour la multiplication dans cet organe. En particulier, nous avons caractérisé un nouveau régulateur important pour la virulence de la bactérie et son adaptation au milieu végétal.

Contexte et enjeux

Les pertes de récoltes dues aux maladies des plantes ont un impact économique et sociétal important (1, 2). La culture des Brassicaceae est une industrie à plusieurs milliards de dollars par an dans le monde. Le développement de symptômes de nervation noire sur les feuilles de choux dus à la colonisation par Xanthomonas campestris entraîne une diminution de la qualité des aliments et des pertes de rendement qui peuvent dépasser 50 % dans les climats chauds et humides. L'impact de cette maladie est particulièrement important pour l'industrie des semences, car 0,03 % de semences infectées peuvent suffir à provoquer une épidémie de pourriture noire (3). L'élargissement de nos connaissances en phytopathologie présente un enjeu économique et écologique fort afin de déployer une tolérance durable et efficace contre ces maladies chez les plantes d’intérêt agronomique. Les gènes contribuant à l'adaptation des pathogènes vasculaires à leurs niches végétales représentent de nouvelles cibles potentielles pour le contrôle des pathogènes.

Résultats et perspectives

Ces travaux ont permis de définir une liste de gènes essentiels à la croissance de Xanthomonas campestris in vitro. L’étude détaillée de l’étape précoce d’infection de l’hydathode a permis de mettre en lumière les gènes importants pour une multiplication efficace de la bactérie dans cet organe. Cette liste de gène révèle l’importance de certaines voies métaboliques, ainsi que le coût « fitness » des voies impliqées dans la virulence pour le pathogène. Cette étude sans a priori a également permis d’identifier de nouveaux facteurs de virulence parmi des gènes dont la fonction était jusqu’ici inconnue.

Au delà de la publication décrite ci-dessus, ce travail ouvre la voie à de nombreux travaux dans l’équipe et a permis de développer plusieurs collaborations en local, au national et à l’international. D’autre part, l’obtention d’une liste de gènes essentiels permet de proposer des cibles potentielles pour le contrôle de cette bactérie pathogène.