Le champignon Botrytis cinérea peut infecter de nombreuses plantes, mais comment peut-il contourner tant de défenses différentes ? Dispose-t-il d’une variété d’outils ou d’un outil très efficace ?

La moisissure grise Botrytis cinérea tire son nom de la façon dont il infecte les vignes mais peut infecter plus de quatre cents plantes différentes. Comment peut-il avoir autant de succès avec autant de victimes diverses ? Teruhiko Kuroyanagi et ses collègues ont examiné comment Botrytis cinérea s’attaque à certaines molécules de défense des plantes, appelées phytoalexines. L’étude des gènes impliqués dans la réponse fongique indique que Botrytis cinérea a pris ces gènes d’un organisme distant, lui permettant d’infecter plus d’espèces.

Botrytis cinerea sur les raisins Riesling. Image : Tom Maack / Wikimedia Commons.

Les phytoalexines sont des composés antimicrobiens produits par les plantes pour lutter contre les infections. Ils sont toxiques pour l’attaquant et se présentent sous de nombreuses variétés différentes. Tout attaquant qui réussit doit être capable de désactiver les défenses de la plante qu’il attaque. Cependant, alors que l’attaquant veut saper les défenses de l’usine, il n’a qu’à s’attaquer aux quelques produits chimiques que l’usine envoie. Toute tentative de combattre les défenses chimiques que la plante n’utilise pas est un gaspillage d’efforts. Alors avec autant de défenses possibles, comment Botrytis cinérea produire les bons outils? Kuroyangi et ses collègues ont trouvé la réponse dans un gène appelé Bccpdh.

Bccpdh est un gène qui est régulé positivement par un produit chimique appelé capsidiol. Il s’agit d’un produit chimique utilisé par les plants de tabac pour se défendre. Kuroyangi et ses collègues ont créé des souches mutantes de Botrytis cinérea qui avait un défaut Bccpdh gènes. Ils ont libéré ces souches sur le tabac ainsi que sur la pomme de terre, la tomate, le raisin et l’aubergine. Seul le tabac utilise le capsidiol pour se défendre. Les botanistes ont découvert que les souches modifiées de Botrytis cinérea ne pouvait pas attaquer efficacement le tabac mais n’avait toujours aucun problème avec les autres plantes. Les résultats ont montré que Bccpdh faisait partie d’une trousse à outils Botrytis cinérea ne pouvait l’utiliser que lorsqu’il était nécessaire d’infecter des plantes productrices de capsidiol.

Kuroyangi et ses collègues ont cherché à savoir lequel des Botrytis cinerea les proches avaient aussi le Bccpdh gène. La réponse était aucune.

Une recherche blast utilisant BcCPDH comme séquence de requête a révélé que des orthologues probables ne peuvent être trouvés que dans certains champignons Pezizomycotina appartenant à Ascomycota. Des orthologues ont été trouvés à partir d’une gamme taxonomique diversifiée d’espèces fongiques, y compris des agents pathogènes d’animaux et d’insectes, et il n’y avait aucune corrélation entre leur homologie et leur relation taxonomique, ce qui pourrait indiquer plusieurs événements de transfert horizontal de gènes du CPDH gène dans la diversification des champignons Ascomycota.

Kuroyanagi et coll. 2022

Maintenant, il a le Bccpdh gène, combiné à sa capacité à détecter les défenses utilisées par son hôte, Botrytis cinérea a élargi son éventail de victimes. En outre, Bccpdh est largement conservé dans Botrytis cinéreace qui signifie que quelles que soient les souches de Botrytis cinérea vous regardez, vous trouverez qu’il a le Bccpdh gène, même s’il s’avère que cette souche ne traverse pas d’hôtes où le gène serait utile. Kuroyanagi et ses collègues écrivent :

Bien que les plantes productrices de capsidiol ne représentent qu’une petite fraction de > 400 plantes hôtes de B. cinereal’activité CPDH a été maintenue dans tous les cas étudiés. B. cinerea souches isolées de plantes qui ne produisent pas de capsidiol. Cela peut suggérer la présence d’une pression de sélection contre la perte de CPDH, bien qu’elle n’affecte qu’un nombre limité de plantes hôtes. Cela pose la question de savoir si B. cinerea est capable de maintenir des résistances acquises pendant une période prolongée, ce qui peut expliquer comment il a évolué et s’est imposé comme l’agent pathogène polyxène qu’il est.

Kuroyanagi et coll. 2022

LIRE L’ARTICLE

Kuroyanagi, T., Bulasag, AS, Fukushima, K., Ashida, A., Suzuki, T., Tanaka, A., Camagna, M., Sato, I., Chiba, S., Ojika, M. et Takemoto , D. (2022) « Botrytis cinerea identifie les plantes hôtes via la reconnaissance du capsidiol antifongique pour induire l’expression d’un gène de détoxification spécifique, » Nexus PNAS, 1(5). Disponible sur : https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgac274.

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