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Métabolisme carboné en condition de stress chez la vigne

Métabolisme carboné en condition de stress chez la vigne. Essaid Ait Barka & Nathalie Gaveau-Vaillant. Journées RVVS 1- 2 Juillet 2013. Elicitation & L utte B iologique. Stress Biotique (agent pathogènes,…). Stress Abiotique ( pesticides, froid,..).

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Métabolisme carboné en condition de stress chez la vigne

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Presentation Transcript

  1. Métabolisme carboné en condition de stress chez la vigne Essaid Ait Barka & Nathalie Gaveau-Vaillant Journées RVVS 1-2 Juillet 2013

  2. Elicitation & Lutte Biologique Stress Biotique (agent pathogènes,…) Stress Abiotique (pesticides, froid,..) Stimulation des Défenses Naturelles Caractérisation Physiologique et Moléculaire Sofia 13th December 2008

  3. Stilbènes Protéines PR, expression gènes Mécanismes de défenses Métabolisme secondaire Caractérisation Physiologique et Moléculaire Métabolisme primaire Métabolisme carboné, Relations source-puits, flux Photosynthèse, Respiration Processus photochimiques, Pigments Polyamines

  4. véraison floraison déourrement Photosynthèse Réserves J F M A M J J A S O N Période de floraison Photosynthèse Restauration des réserves Mobilisation des réserves Equilibre carboné dans la plante CIVC 02 Février 2009

  5. Botrytis modifie le métabolisme de l’inflorescence de la vigne • Il existe une relation entre la composition glucidique et le développement reproducteur de la vigne (Lebon et al. 2008) • L’inflorescence distribue 60% de ses photo-assimilats(Vaillant-Gaveau et al. 2011) Inflorescence Feuille Mobilisation des réserves Pinot noir ↗ Défenses Transport des photo-assimilats Infection de l’inflorescence par Botrytis • Molécule • signal ? • de ressources • carbonnées  Export  Import Accumulation de glucose, saccharose et d’amidon Etablissement et croissance du pathogène ↗ Photosynthèse nette et activité PSII ? 1/ Le pathogène perturbe le métabolisme glucidique de la plante à son avantage (augmente la demande en assimilats) 2/ La plante doit réorganiser ses flux de carbone (pour lutter contre le pathogène ?) Hypothèse : Après l'attaque par Botrytis cinerea, il y aurait une régulation coordonnée de l’expression des gènes de défenses, stimulation des organes source  et des gènes de photosynthèse (hexoses, phytohormones …)

  6. Pénétration puis diffusion vers la tige Burkholderiaphytofirmans PSJN endoglucanase Xylem ou Colonisation du système racinaire polygalacturonase Souche PsJN Interaction vigne & B. phytofirmans Inflorescence (vaisseau) au bout de 4 à 6 semaines processus de pénétration difficile à contrôler….. feuille (Ait Barkaet al., 2000 & 2002 ; Compantet al., 2005, 2007 & 2008)

  7. Témoin PsJN ou Souche PsJN Souche PsJN Effet PGPR Effets bénéfiques de B. phytofirmans chez la vigne promotion de croissance Effet Protecteur Stressabiotique Stressbiotique Basses températures (4°C) B. cinerea (Ait Barka et al., 2000; 2002 ; 2006)

  8. B. phytofirmans souche PsJN induit • une augmentation de la PS et de la croissance • une mobilisation du métabolisme carboné (accumulation d’amidon) • une accumulation de la proline

  9. Avant le traitement, les concentrations des sucres solubles est supérieure au niveau des plants bactérisés Jours à 4°C Après 1 jour à 4°C, la concentration des TSS au niveau des plants non-bacterisésestsimilaire à celle au niveaudes plants bactérisésavant le stress Mime/accélère l’acclimatation au froid Fernandez et al., MPMI (2012)

  10. - B. phytofirmans - B. phytofirmans + B. cinerea (≠ niveaux d’agressivité) -  B. phytofirmans -  B. phytofirmans + B. cinerea (≠ niveaux d’agressivité) Impact de B. phytofirmanssur le Métabolisme carboné: Quelle démarche entreprendre? Feuille/ Fleur/Inflorescence/ Baie Caractériser le mode d’action de la bactérie • Analyse des voies métaboliques impliquées dans le métabolisme carboné: • suivi de paramètres classique de la photosynthèse • Activités enzymatiques et expression de gènes (Invertases, Hexokinases, Saccharose synthase, α-amylase, β-amylase,.. • Suivi de la variation en sucres (saccharose, glucose, fructose, amidon) • Caractérisation des flux de carbone, • Faire le lien entre la variation des éléments analysés et le taux d’infection par l’agent pathogène. V. vinifera Exsudats Induction des défenses Induction des défenses Infection B. cinerea B. phytofirmans Spécifique antagonisme

  11. Un grand MERCI à toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin à l’avancement de ce travail …. Christophe Clément, Cédric Jacquard, Fabienne Bailleuil, Florence Fontaine, Lucile Jacquens, Mélodie Sawicki , ParulVatsa…. Andréas Théocharis, Olivier Fernandez, Sophie Bordiec, Stéphane Compant, …..

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