- 1. Histoire de la phytopathologie
- 2. Maladies des plantes et symptômes
- 3. Diversité des agents pathogènes
- 4. Virulence des agents pathogènes
- 5. Diversité des défenses des plantes
- 6. Réponses immunitaires des plantes
- 7. Coévolution virulence-défense et niveaux de résistance aux maladies
- 8. Comprendre pour protéger
- 9. Bibliographie
PHYTOPATHOLOGIE
Diversité des défenses des plantes
Face à la multitude d’agents pathogènes, les plantes ne sont pas toujours des hôtes potentiels. En effet, d’une part, elles possèdent un certain niveau de résistance grâce à leur structure et notamment à la présence de barrières : la cuticule (de nature lipidique), qui recouvre l’épiderme, et la paroi (réseau macromoléculaire de polymères glucidiques et de protéines), qui entoure chaque cellule. D’autre part, elles ont développé des réactions de défense variées qui visent à détruire, inhiber ou stopper la progression des agents pathogènes. Ces réactions résultent de l’existence de familles de gènes dont l’expression, induite en réponse aux agresseurs, provoque la synthèse de molécules de défense. Parmi les composés ainsi synthétisés par les plantes, les plus anciennement connus sont les phytoalexines, petites molécules au pouvoir antibiotique issues du métabolisme secondaire des végétaux, de nature chimique variable (flavonoïdes, terpènes…) selon les familles botaniques concernées. Outre les phytoalexines, les réactions impliquant des protéines sont particulièrement documentées. On peut citer les protéines PR (pathogenesis-related) qui comprennent dix-sept familles différentes. Parmi elles, se rencontrent par exemple des chitinases et des glucanases dont les activités enzymatiques ont pour rôle de dégrader les polymères structuraux (chitine, glucanes…) des microorganismes filamenteux et des bactéries en les hydrolysant. Dans leur panoplie de défense, les plantes synthétisent également des protéines inhibitrices des enzymes hydrolytiques du pouvoir pathogène. Le renforcement de la paroi des cellules végétales par l’accumulation de glycoprotéines de structure (hydroxyproline-richglycoproteins ou HRGP) et de polymères, tels que la lignine et la callose, contribue à freiner la progression des parasites. La surexpression de gènes de défense chez les plantes transgéniques rend celles-ci plus résistantes aux maladies.
Vis-à-vis des virus, le principal mécanisme de défense des plantes est fondé sur la dégradation de l’ARN viral lors de sa réplication. C’est un phénomène complexe appelé PTGS (post-transcriptionalgenesilencing) qui fait intervenir plusieurs protéines. Il peut être à son tour supprimé sous l’effet de certaines protéines virales qui entretiennent ainsi la virulence des souches pathogènes.
De façon générale, l’efficacité des réactions de défense dépend de la précocité de leur stimulation et de leur intensité, variables selon les couples hôte-parasite. Leur stimulation représente l’étape ultime d’une cascade d’événements déclenchés par l’étape initiale de perception des agents pathogènes au niveau cellulaire. De la perception à la défense, ces étapes façonnent les réponses immunitaires des plantes.
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Écrit par
- Marie-Thérèse ESQUERRÉ-TUGAYÉ : professeure émérite des Universités, membre de l'Académie d'agriculture de France
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