Mémoire de fin d'études présenté en vue de l'obtention du diplôme de Bioingénieur : sciences agronomiques

Résumé,

La rhizomanie de la betterave est une maladie causée par le Beet necrotic yellow vein virus transmis à la plante hôte par le protiste polymyxa betae. Malgré l'utilisation de variétés de betterave résistantes ou tolérantes au virus, cette maladie cause d'énormes pertes de rendement en sucre. La bonne compréhension des interactions moléculaires entre le protiste et la betterave constitue donc une étape ultima dans la mise en place de nouvelles stratégies de lutte contre la rhizomanie.

Le but principal de notre travail était d'évaluer si les gènes de P. betae codant pour la profiline (PbPro) et pour une protéine contenant le domaine du facteur von willebrand (Pbvw) sont impliqués ou non dans l'infection de la plante par le protiste comme suggéré par Desoignies et al. (2014).

L'étude a été menée dans le laboratoire de phytopathologie de l'UCL où la plante et le protiste sont cultivés dans un système d'immersion automatique dans des conditions particulières permettant la production en masse de zoospores de P. betae. L'observation microscopique d'une grande quantité de zoosporanges et de plasmodes dans les racines de B. vulgaris prouve que les plantes ont été bien infectées par le protiste.
En effet, la production continuelle de zoospores exige le maintien du protiste à la phase sporangiale et pour y arriver, un contrôle assez rigoureux a été réalisé afin de garder les conditions favorables à la bonne multiplication du protiste et à la bonne croissance des plantes.

Trois protocoles expérimentaux d'extraction d'ARN ont été testés durant notre travail dans le but d'identifier celui qui est plus efficace pour extraire l'ARN à partir d'une suspension de zoospores. Il s'agit de RNeasy Plant Mini Kit (Qiagen), le protocole à base de phénolchloroforme (1 :1) sans tampon polysomes ainsi que le protocole à base de phénol-chloroforme (1 :1) avec tampon polysomes. Ce dernier a été choisi car il permet d'obtenir une concentration plus élevée en ARN extrait.

Avec le technique de la RT-PCR quantitative en temps réel, nous avons ensuite analysé la dynamique d'expression de deux gènes de P. betae en présence ou en absence de B. vulgaris. Cependant, l'amplification aspécifique des gènes de la plante saine a rendu difficile l'analyse. En effet, la mise en évidence des gènes constitutifs n'a pas été possible et, par conséquent, la quantification du niveau d'expression des gènes d'intérêt a été compromise. Malgré cela, deux hypothèses principales ont été émises sur base des profils d'expression des gènes étudiés. D'une part, nous n'avons pas pu mettre en évidence l'expression d'aucun gène testé dans des zoospores 24 heures après leur éjection des racines de B. vulgaris. De ce qui précède, la durée de vie des zoospores du protiste en absence de la plante hôte serait de moins 24 heures et cela confirmerait que c'est un endoparasite obligatoire. D'autre part, le niveau d'expression de Pbvw augmente considérablement après 24 heures quand le protiste est en contact avec la betterave. Ce profil d'expression est similaire à celui d'une étude menée précédemment (Desoignies et al. 2014) et cela montre que ce gène pourrait être impliqué dans le processus d'infection.