Résumé
Étant donné que la population mondiale est projetée pour augmenter considérablement dans les prochaines décennies, il est nécessaire d'augmenter la production mondiale de cultures pour répondre à la demande croissante en alimentation. Cependant, un obstacle significatif à cet objectif est la menace persistante des maladies des cultures, en particulier les maladies fongiques, qui entraînent des pertes de rendement importantes, une baisse de la qualité des cultures, des coûts de production élevés et des impacts économiques significatifs. Les agents pathogènes fongiques ont évolué avec des stratégies complexes pour envahir les plantes hôtes et provoquer des épidémies graves de cultures et des pertes annuelles.La maladie de la pyriculariose, causée par le champignon Magnaporthe oryzae, est l'une des maladies du riz les plus dévastatrices. Pour protéger la production de riz contre les pertes causées par la pyriculariose, les gènes de résistance à la maladie sont cruciaux. Pi-ta et Pi-ta2 sont des gènes de résistance à la pyriculariose largement utilisés. Des travaux publiés indiquent que Pi-ta code pour une protéine de liaison aux nucléotides et riche en leucine (NLR) appelée NLR Pi-ta, qui reconnaît l'effecteur protéase-like fongique AVR-Pita par une interaction physique directe entre l'effecteur et le domaine LRR de NLR Pi-ta. Cependant, le clonage récent de Pi-ta2, qui détecte également AVR-Pita, a remis en question ce modèle. En effet, Pi-ta2 code pour une allèle spécifique de la protéine Ptr du riz, une protéine membranaire avec un domaine armadillo repeat (ARM), soulevant la question de la manière dont Ptr et NLR Pi-ta interagissent dans la détection d'AVR-Pita.En utilisant des lignées de riz mutantes par RNAi pour NLR Pi-ta et Ptr, ainsi que des lignées mutantes par CRISPR-Cas9, nous avons découvert que la reconnaissance d'AVR-Pita repose uniquement sur Ptr et que le NLR Pi-ta n'a aucun rôle apparent dans la résistance de Pi-ta. De plus, l'analyse de levure à deux hybrides (Y2H) et l'essai de co-immunoprécipitation (CoIP) n'ont montré aucune association entre NLR Pi-ta et AVR-Pita. L'analyse de la diversité naturelle d'AVR-Pita a montré que différentes allèles de Ptr ont des spécificités de reconnaissance différentes. Alors que l'allèle B de Ptr ne reconnaît qu'un ensemble restreint d'allèles AVR-Pita, l'allèle A de Ptr a un spectre de reconnaissance plus large et semble détecter toutes les variantes de séquence naturelles d'AVR-Pita.Nous avons confirmé que certaines allèles d'AVR-Pita échappent à la détection par PtrB en utilisant des isolats mutants et transgéniques du champignon, et nous avons identifié un polymorphisme spécifique qui contrôle la défaillance de la résistance médiée par PtrB. Cependant, nous n'avons pas pu détecter l'association entre AVR-Pita et Ptr dans les essais de CoIP sur Nicotiana benthamiana. Les essais de mort cellulaire sur N. benthamiana ont montré que PtrB a la capacité d'activer l'immunité dans ce système modèle hétérologue, mais AVR-Pita n'a pas activé la mort cellulaire dépendante de PtrB dans les essais sur N. benthamiana. Cependant, une expérience préliminaire suggère qu'un essai de mort cellulaire transitoire sur protoplastes de riz reproduit la détection d'AVR-Pita par Ptr.Les travaux futurs se concentreront sur l'investigation de l'activité et de la fonction d'AVR-Pita et de Ptr, ainsi que sur les bases moléculaires de leur interaction, afin de mieux comprendre ce système unique de reconnaissance des pathogènes. Dans l'ensemble, notre travail établit que le NLR Pi-ta n'a aucune fonction dans la résistance de Pi-ta et dans la reconnaissance de l'effector AVR-Pita de M. oryzae. Plus important encore, notre travail fournit un cadre pour la reconnaissance spécifique des allèles d'AVR-Pita par la protéine de résistance non conventionnelle Ptr, ouvrant ainsi de nouvelles opportunités pour développer une résistance à large spectre contre la pyriculariose chez le riz.