UMR - Interactions Plantes Microorganismes Environnement

Objectifs

Les travaux de l’équipe IPPS (Interaction Plante-Parasite et Silencing) se focalisent sur le rôle des effecteurs de virulence dans les interactions plantes-parasites avec les nématodes à galles (Meloidogyne spp.) et les virus. Plus particulièrement, nous étudions des protéines suppresseur de RNA silencing dans les interactions plantes-microorganismes-vecteurs. L’équipe s’intéresse plus particulièrement à comprendre et caractériser les propriétés de ces protéines et leurs fonctions dans les mécanismes de contre-défense, dans la régulation de l’infection, dans le contrôle du développement de l’hôte et dans la diversité des virus. Les modèles abordés sont principalement les virus du riz (RYMV, RGSV, RRSV), et les nanovirus de légumineuses (FBNSV et FBNYV), différents virus qui affectent les cultures en Afrique et en Asie. Le rôle des suppresseurs de silencing dans le cas d’interactions multi-pathogènes et leurs conséquences en termes de durabilité des résistances au champ et d’évolution des populations de pathogènes est aussi étudié.

Nos activités permettent de développer différentes applications en biotechnologies végétales. La production de plantes transgéniques exprimant des petits ARNs pour la résistance aux pathogènes et des constructions géniques (dont des vecteurs viraux) pour la production de protéines recombinantes d’intérêt majeur pour les pays du Sud.

Notre équipe est aussi particulièrement impliquée au Sud, avec 5 expatriations : une au Brésil à l’Embrapa de Brasilia, et 4 pour le Burkina Faso dans le cadre du Laboratoire Mixte International Patho-Bios :  Observatoire des agents Phytopathogènes en Afrique de l’Ouest: Biosécurité et Biodiversité.

Nos objets d’étude sont principalement :

Plantes hôtes : riz (Oryza sp.) et légumineuses

Pathogènes : Virus : Rice Yellow Mottle Virus(RYMV); Rice  Grassy Stunt Virus (RGSV) Rice Ragged Stunt Virus (RRSV), les nanovirus Faba bean necrotic stunt virus (FBSNV), Faba bean necrotic yellows virus (FBNYV)

Nématodes à galles : Meloidogyne sp (M. incognita/M. graminicola)

Bactéries : Xanthomonas oryzae (Xoo, Xoc)

Activités de Recherche

Les travaux sont menés dans différents laboratoires (Montpellier, LMI Patho-Bios à Ouagadougou et Bobo-Dioulasso au Burkina Faso, et l’Embrapa à Brasilia) et sur le terrain, dans les conditions naturelles de cultures et sur des parcelles d’étude représentant différents agrosystèmes et pratiques culturales.

Notre équipe est actuellement constituée de 7 chercheurs, 1 ingénieure de recherche et 1 ingénieure d’étude, et 3 doctorants (2 Burkina Faso et 1 Brésil). 

Membres de l'équipe

1-Suppresseurs de silencing

Nous caractérisons les suppresseurs de silencing chez les virus de plantes, principalement le virus de la panachure jaune du riz (RYMV) et des nanovirus (FBNSV et FBNYV).

Nous identifions le rôle des suppresseurs dans l’infection des virus, dans la transmission, dans les contournements des résistances, dans les co-infections de différents pathogènes. Enfin, nous étudions leurs rôles dans les mécanismes d’adaptation du virus à son hôte et à son environnement.

Le modèle étudié est le RYMV notre objectif principal est la compréhension de la fonction de la protéine P1 dans le maintien de l’équilibre entre les mécanismes de défense/contre-défense lors de l’infection. Notamment, nous cherchons à élucider l’implication de P1 dans le post transcriptional gene silencing (PTGS) et le transcriptional gene silencing (TGS).

De façon similaire, les suppresseurs et les petits ARNs impliqués dans le silencing des nanovirus et l’identification de leurs cibles sont étudiés.

2-Effecteurs chez les nématodes

Sur le modèle riz-nématode, l’équipe cherche à identifier les protéines effectrices du nématode jouant un rôle dans la virulence et leurs interactants directs de l’hôte. Le but est d’identifier les facteurs et/ou les voies métaboliques utilisés par le nématode pour favoriser le parasitisme. Le rôle des voies de silencing de l’hôte dans les interactions riz-nématode sera également abordé par une caractérisation d’effecteurs de type suppresseur de silencing et par le rôle des petits ARNs du nématode potentiellement impliqués dans l’interaction avec la plante pour supprimer ses réactions.

3-Interaction multi-pathogènes

Nous développons des approches multi-pathogènes, en combinant suivi épidémiologique sur le terrain (rizières paysannes du Sud-Ouest du Burkina Faso et parcelles d’études du LMI) et approches expérimentales (comparaison de l’issue de l’infection en co-infection vs infection simple).

Dans le cas du RYMV et de la bactérie Xanthomonas oryzae pv.oryzicola (Xoc), le projet VIRBIARF a permis d’estimer les niveaux de co-occurrence des deux maladies, de mettre en évidence une interaction réciproque entre les deux agents pathogènes en contexte de co-infection, et d’inférer des mécanismes d’interactions intra-plante qui impliqueraient des petits ARN (RNA silencing).

Actuellement, nous étendons nos questions de recherche aux autres agents pathogènes majeurs du riz en Afrique de l’Ouest, notamment les maladies fungiques, et à l’ensemble des micro-organismes avec notamment la caractérisation des communautés bactériennes par une approche de barcoding.

4-Biotechnologie

Nos activités de recherche sont exploitées pour développer de nouvelles stratégies de résistance aux nématodes et virus basées sur le RNAi.

Le RYMV est utilisé pour le développement d’outils de biotechnologies, tel, par exemple, un vecteur de type « amplicon » pour la production de protéines d’intérêts et un vecteur de type « VIGS » (Virus Induced Gene Silencing) pour la génomique fonctionnelle chez Oryza spet chez Brachypodium sp.

5-LMI Patho-Bios

Notre équipe participe aux activités du Laboratoire Mixte International (LMI): expatriation avec 2 chercheurs (Séverine Lacombe, Charlotte Tollenaere), une ingénieure d’étude (Martine Bangratz), une volontaire internationale (Fatoumata Gnacko) et des missions longues durées (Co-Directeur du LMI :C Brugidou).

Projets et Financements 

Partenariats

• France  : UMR DIADE (Montpellier), UMR BGPI (Montpellier) ; CBS (Montpellier) ; UMR ISA (Sophia-Antipolis), PVBMT (Réunion), BPMP (Montpellier), Intertryp (Montpellier)
• Brésil : Embrapa-Cenargen
• Taiwan : Institute of Plant and Microbial Biology
• Vietnam : LMI Rice : IGA
• Afrique :
  • Burkina Faso : INERA, Universités Ouaga1 Professeur KI-Zerbo, Université polytechnique Bobo-Dioulasso, Université Saint Thomas d’Aquin;
  • Bénin, Côte d’Ivoire : AfricaRice;
  • Mali : JEAI COANA; Université de Bamako ; Réseau Proveg 
  • Côte d’Ivoire : Universités de Yamoussoukro, Universités Félix-Houphouët-Boigny  et Abomo-Adjamé
  • Centre Afrique : Université de Bangui
  • Togo : Université de Lomé
  • République Démocratique du Congo : Institut Agronomie Tropical et Vétérinaire de Kinshasa
  • Sénégal : LMI  IESOL et LMI  LAPSE
• DP-CIRAD: Divecosys (en cours)