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21 avril 2005

Analyse du génome du champignon pathogène du riz

Magnaporthe grisea est un champignon responsable de la principale maladie du riz, la pyriculariose. Il provoque des épidémies dévastatrices et récurrentes qui engendrent des problèmes économique et humanitaire dans toutes les régions rizicoles. Des chercheurs du CNRS et de Bayer se sont intéressés à ce micro-organisme en collaboration avec des laboratoires américains, anglais et coréen. Dans un article publié le 21 avril dans Nature, les chercheurs analysent le génome de Magnaporthe grisea, le premier champignon pathogène des plantes entièrement séquencé. Cette étude permet de mieux appréhender les processus impliqués dans les interactions entre ce mirco-organisme et sa plante hôte. Ces résultats devraient permettre le développement de nouvelles méthodes pour le combattre.

Les champignons sont responsables des principales maladies des plantes. À eux seuls, ils contaminent et tuent une grande partie de l'alimentation animale et humaine. Ainsi, un champ de riz touché par Magnaporthe grisea voit sa production détruite à au moins 50%. Actuellement, les méthodes de lutte utilisées ne sont pas totalement efficaces. De plus, malgré les progrès réalisés depuis ces dix dernières années, l'identification des fonctions impliquées dans le processus infectieux ou dans la reconnaissance du champignon par les plantes reste limitée. Seuls quelques mécanismes moléculaires sont connus. Le séquençage et le décryptage du génome du Magnaporthe grisea devraient aujourd'hui accélérer le rythme des découvertes dans ce domaine.

 

magnaporthe grisea

© Didier Tharreau, CIRAD

Champ de riz attaqué en Camargue par le champignon Magnaporthe grisea.



Le génome entièrement séquencé de Magnaporthe grisea va faciliter l'analyse systématique de ses gènes et de ses protéines par un nombre croissant de laboratoires. Ce système biologique devrait devenir un modèle pour l'étude des interactions plante-champignon pathogène et conduire à des avancées significatives dans la compréhension de ces processus infectieux.

 

En comparant Magnaporthe grisea à d'autres champignons modèles comme la levure de boulanger Saccharomyces cerevisae, les chercheurs du projet ont révélé la complexité et l'originalité de son génome. L'équipe de recherche du laboratoire mixte CNRS-Bayer Cropscience à Lyon a concentré ses recherches sur la comparaison du génome du Magnaporthe grisea avec celui du champignon apparenté Neurospora crassa[1]. Cette analyse met en évidence des évolutions de gènes et des fonctions propres à Magnaporthe grisea : le génome présente une amplification de familles de gènes impliqués dans la biosynthèse de métabolites secondaires (toxines, antibiotiques, signaux). Les autres équipes du projet ont également mis en évidence des amplifications de famille de gènes encodant des protéines sécrétées ou des protéines membranaires impliquées dans la reconnaissance de signaux externes. Certains de ces gènes sont spécifiquement exprimés au niveau de cellules spécialisées dans la pénétration du champignon dans la plante hôte, ce qui suggère leur implication dans l'infection. La séquence du génome de Magnaporthe grisea a aussi permis de construire des puces à ADN représentative des 11.109 gènes de cet organisme. Les premiers résultats obtenus avec ce type d'outils montrent que ce champignon possède des réseaux de régulation relativement complexes. Ces derniers lui permettent d'exprimer des ensembles de gènes particuliers à différentes étapes du processus infectieux.

 

Ces premières analyses génomiques d'un champignon pathogène des plantes sont très encourageantes. Elles devraient apporter de nouvelles connaissances sur ces micro-organismes et les maladies qu'ils provoquent et ainsi conduire au développement de nouvelles méthodes de lutte.



 

Lésions foliaires provoquées par le champignon sur des feuilles de riz

© D. Tharreau, CIRAD et H. Bohnert, CNRS

Notes :

[1] Ce champignon n'est pas pathogène pour les plantes et vit dans le sol.

Références :

« The genome sequence of the rice blast fungus Magnaporthe grisea” par Ralph A. Dean, Nicholas J. Talbot, Daniel J. Ebbole, Mark L. Farman, Thomas K. Mitchell, Marc J. Orbach, Michael Thon, Resham Kulkarni, Jin-Rong Xu, Huaqin Pan, Nick D. Read, Yong-Hwan Lee, Ignazio Carbone, Doug Brown, Yeon Yee Oh,Nicole Donofrio, Jun Seop Jeong, Darren M. Soanes, Slavica Djonovic, Elena Kolomiets, Cathryn Rehmeyer, Weixi Li, Michael Harding, Soonok Kim, Marc-Henri Lebrun, Heidi Bohnert, Sean Coughlan, Jonathan Butler, Sarah Calvo, Li-Jun Ma, Robert Nicol, Seth Purcell, Chad Nusbaum, James E. Galagan & Bruce W. Birren
Nature, 21 avril 2005

Contacts :

Contact chercheur :
Marc-Henri Lebrun
Laboratoire Bayer Cropscience
Tél : 04 72 85 24 81
Mél : marc-henri.lebrun@bayercropscience.com

Contact presse :
Géraldine Véron
Tél : 01 44 96 46 06 - Mél : geraldine.veron@cnrs-dir.fr

Contact département des Sciences de la vie :
Jean-Pierre Ternaux
Tél : 01 44 96 43 90 - Mél : jean-pierre.ternaux@cnrs-dir.fr


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