L’aldaulactone : une toxine fongique originale

Lorsqu’un agent pathogène parvient à rendre la plante malade, l’intensité des dégâts causés est la résultante d’un équilibre subtil entre l’environnement, le niveau d’agressivité de l’agent pathogène considéré et le niveau de résistance quantitative de la plante. On sait très peu de chose sur ces résistances quantitatives. Mieux connaitre les mécanismes de ces résistances naturelles permettrait de mieux les utiliser en constituant une alternative durable à l’usage de pesticides. Dans le cas de la brûlure foliaire de la carotte, due au champignon Alternaria dauci, ce sont plus d’un million d’hectares qui sont concernés dans le monde. Or il existe des variétés de carotte plus ou moins résistantes à cette maladie, et des souches de champignon plus ou moins agressives.

L’effet des substances sécrétées par A. dauci a été étudié sur des cellules isolées de carotte. Premier résultat, ce mélange de substances est toxique pour la carotte, et plus la souche d’A. dauci est agressive, plus ce mélange est abondant et toxique pour ces cellules (figure ci-dessus). Second résultat, les cellules des variétés de carotte résistantes à la maladie résistent à la toxicité de ces substances. La ou les toxines produites par A. dauci sont donc impliquées dans la capacité du champignon à rendre la plante malade. De plus, la résistance de la carotte face à cette toxine semble être un important mécanisme de résistance à l’agent pathogène.

L’étape suivante a été d’identifier la molécule à l’origine de cette toxicité. Parmi les substances secrétées, une molécule est davantage produite par les souches de champignons les plus agressives. Cette molécule inconnue a été purifiée et caractérisée, puis nommée aldaulactone. Comme pour le mélange d’origine, l’aldaulactone seule est toxique pour les cellules de carotte (figure ci-dessous), et les cellules des variétés résistantes résistent à cette toxine.

L’aldaulactone joue donc un rôle fondamental dans cette interaction. Mais par quels mécanismes l’aldaulactone est-elle toxique pour les cellules de carotte ? Et comment certaines variétés de carotte résistent-t-elle à cette molécule et pas d’autres ? ...

Un procédé de coloration permet de distinguer les cellules vivantes (en vert) de celles tuées par la toxine (en rouge). Les cellules visibles sur cette photo proviennent d’une suspension de cellules de carotte cultivées in vitro. Cette photo correspond à un carré de 1 mm de coté © Inra - UA, J. Courtial

Partenaires : ces travaux sont le résultat d’une collaboration entre les équipes QuarVeg et FungiSem de l’UMR IRHS et l'unité SONAS à Angers.

Publication associée : Courtial J, Hamama L, Helesbeux J-J, Lecomte M, Renaux Y, Guichard E, Voisine L, Yovanopoulos C, Hamon B, Ogé L, Richomme P, Briard M, Boureau T, Gagné S, Poupard P and Berruyer R (2018) Aldaulactone – An Original Phytotoxic Secondary Metabolite Involved in the Aggressiveness of Alternaria dauci on Carrot. Front. Plant Sci. 9:502. doi: 10.3389/fpls.2018.00502

Contact scientifique :Romain Berruyer UMR IRHS