Étude de l’importance de la lipoxygénase dans la résistance à la gale commune de la pomme de terre

La gale commune est une maladie qui affecte sévèrement la culture de pomme de terre partout dans le monde. Au Canada, la maladie a causé de grandes pertes estimées à environ 17,3 millions de dollars canadiens. L’actinobactérie du sol, Streptomyces scabiei, est un des agents pathogènes responsables de cette maladie qui est principalement caractérisée par le développement de lésions liégeuses sur la surface des tubercules, tout cela conduisant à une diminution de la commercialisation des tubercules atteints. Pour générer ces lésions dans la plante, la bactérie synthétise une phytotoxine appelée thaxtomine A, qui est le facteur pathogénique essentiel pour le développement de la maladie. Dans la recherche de méthodes efficaces et respectueuses de l’environnement pour lutter contre la maladie, l’utilisation et le développement de cultivars de pommes de terre résistantes à la maladie sont en train de devenir les stratégies les plus efficaces et économiquement rentables. Bien qu’il existe certains cultivars de pommes de terre plus résistants à S. scabiei, un grand nombre d’entre eux ne correspondent pas aux exigences des producteurs ou consommateurs. C’est pourquoi, notre laboratoire a mis au point une nouvelle technique pour augmenter la résistance à la gale commune chez divers cultivars de pomme de terre du Québec en utilisant l’habituation des cellules somatiques à la thaxtomine A. En utilisant cette méthode, nous avons obtenu des somaclones issus du cultivar Russet Burbank (RB). Ce cultivar a une résistance modérée à la gale commune de la pomme de terre. Des tests réalisés ont montré que les tubercules du somaclone appelé RB9, sont significativement plus résistants à la gale commune et à la thaxtomine A par rapport à RB. Pour étudier comment la résistance à la gale commune est induite par l’habituation à la thaxtomine A, une analyse protéomique dans les tubercules de RB9 a été réalisée pour les comparer à ceux du cultivar d’origine RB. Cette analyse a démontré que plusieurs protéines liées au stress étaient plus abondantes chez le somaclone RB9 habitué à la thaxtomine A par rapport au cultivar d’origine. Une augmentation jusqu’à deux fois des protéines impliquées dans la réponse de défense de la plante, telles que des patatines, inhibiteurs de protéase et lipoxygénases (LOX) a été mise en évidence. Les LOX ont beaucoup d’importance puisqu’elles peuvent jouer un rôle important dans la gestion des interactions plante - agent pathogène, en activant des mécanismes de réponse et de défense tels que la génération de dommages à la membrane, la production de molécules signal (jasmonates) et la synthèse de substances avec une activité antimicrobienne. Notre étude nous a permis d'évaluer l'importance de LOX dans la résistance à la gale commune de la pomme de terre. En utilisant l'approche de production rapide de minitubercules de RB et du somaclone RB9 à partir de bourgeons foliaires, l'effet de l'inhibition de LOX par des composés pharmacologiques sur l'augmentation de l'indice de sévérité de la gale commune a été mis en évidence. De même, nous avons évalué les niveaux physiologiques de la protéine LOX, son activité et son expression dans les minitubercules de RB et du somaclone RB9 lors d'infection par S. scabiei et le traitement avec des inhibiteurs de LOX et nous avons identifié que la suppression de l'activité LOX augmente la sensibilité à la gale commune. Ainsi, nous avons observé une plus grande abondance et activité LOX dans RB9 en réponse à une infection par S. scabiei. Pareillement, l'activité LOX constitutive dans RB9 a été plus élevée que dans RB, ce qui peut contribuer à une résistance accrue à la maladie dans le somaclone