Etude de deux sous-classes de gènes PR-10 chez le pommier : induction par des facteurs abiotiques et par l’agent de la tavelure Venturia inaequalis UMR Pathologie Végétale 77 Université-INRA-INH ANGERS

Plan de la présentation 1. Généralités sur la famille PR-10 chez les plantes 2. Connaissances actuelles chez le pommier 3. Résultats -Caractérisation de deux sous-classes de gènes PR-10 -Induction par différents stress abiotiques et par V. inaequalis 4. Conclusions et perspectives

La famille PR-10 Famille multigénique Protéines PR acides intracellulaires Poids moléculaire: 16-19 KDa Caractère allergénique Bet v 1 (pollen bouleau) Mal d 1 (pomme) -Induction par des stress abiotiques ou biotiques -Expression variable avec les stades de développement -Fonctions suspectées Activité ribonucléase? Activité protéine-kinase? Protéines de liaison à des cytokinines?

Les protéines PR-10 du pommier : connaissances actuelles -Identification et régulation du gène AP15 1,2 (fruits matures et feuilles) -Travaux liés aux allergies: Mal d 1 et isoformes 3 Relation allergie/ accumulation PR-10 /cultivars pommier -Identification de 4 transcrits AP1 à AP4 4 (feuilles semis Golden Delicious x Granny traitées par un activateur de résistance) 1 Atkinson et al. 1996 2 Pühringer et al. 2000 3 Vanek-Krebitz et al. 1995 4 Ziadi et al. 2001

Représentation des séquences génomiques 500 pb 1000 pb 1500 pb tataaat +1 -885 E +78 atg +555 taa +790 AP1 APa W tataaat -502 +1 MJ +84 atg +732 taa +993 +438 aggc +268 aggt AP2 Ei APb tataaat -592 +1 E +73 atg +717 taa +997 +423 aggc +256 aggt AP3 Ei -861 tataaat +1 T E +80 atg +557 taa +816 AP4

Représentation schématique des séquences protéiques Ck 1 P-loop Pk Ck Signature PR-10 159 AP1 AP4 APa 1 P-loop Signature PR-10 159 P-loop 1 Ck Signature PR-10 159 AP2 APb 1 159 AP3 Signature PR-10 P-loop

Expression constitutive des gènes PR-10 Feuilles Pétioles Tige Racines R Racines F P T R APa APb

Induction de l’expression après application d’ASM 1 mM Au niveau transcriptionnel Au niveau traductionnel 18 kDa 17 kDa Bet v 1 8 h 24 h 48 h H2O ASM 8 h 24 h 48 h H A H A H A APa

Induction de l’expression après application d’ASM 1 mM Induction au niveau local et systémique FT FNT H A 48 h 120 h APa

Localisation in situ des protéines PR-10 Induction de l’expression après application d’ASM 1mM Ei Es A p C y 200 nm 25 µm

Induction de l’expression après application d’un générateur d’éthylène Application foliaire d’éthéphon 1 ou 10 mM H 1 10 8 h 24 h 48 h APa

Induction de l’expression en réponse à un stress mécanique Blessure des limbes 8 h 24 h 48 h T B T B T B APa

Induction de l’expression par V. inaequalis Accumulation des transcrits après contamination cv. Golden Delicious (Vg) / interaction compatible (C: race 1-souche 104) ou incompatible (IC: race 7-souche 1066) Apa

Induction de l’expression par V. inaequalis Analyse protéique à 44h et 166h après contamination cv. Golden Delicious/ interaction compatible (C: race 1-souche 104) ou incompatible (IC: race 7-souche 1066) 166h Apa 18KDa 17 KDa

Conclusions Induction significative de l’expression d’une sous-classe de gènes PR-10 chez le pommier -par des analogues d’hormones végétales (acide salicylique, éthylène) et par blessure -par V. inaequalis en situation compatible ou incompatible: Incompatibilité (7 j après contamination) Accumulation plus importante des transcrits et protéines Apparition des symptômes de résistance

Protéines PR inductibles Voies de signalisation chez les plantes (d’après Pieterse and van Loon 1999 modifié) Infection par un agent pathogène Blessure Nécroses Production d’AJ et C2H4 Production d’AS Protéines PR inductibles par l’AS Protéines PR inductibles par l’AJ/C2H4 Protéines PR inductibles par différentes voies de signalisation

Production de protéines recombinantes Perspectives AP1 (sous-classe APa) AP2 (sous-classe APb) Production de protéines recombinantes

Perspectives Production de protéines recombinantes AP1 (sous-classe APa) AP2 (sous-classe APb) Production de protéines recombinantes Synthèse d’anticorps monoclonaux/polyclonaux Analyse fonctionnelle Activités RNase? Protéine-kinase? CBP? Expression et localisation cellulaire/tissulaire après infection par V. inaequalis

UMR pathologie végétale 77 Contributions UMR pathologie végétale 77 Claire Campion Pascal Poupard Philippe Simoneau Isabelle Pontais (DEA) Smaïl Ziadi (thèse) Université d’Angers, UFR Sciences Luciana Parisi Jacqueline Gaudin Unité de pathologie végétale Robert Filmon (Microscopie électronique, Faculté de Médecine, Université d’Angers) Agnès Marot, Raymond Robert (Production d’anticorps,Faculté de Pharmacie, Université d’Angers)