Sécurité alimentaire : découverte d’un gène d’immunité face à une maladie ravageant les cultures de riz et de blé

Résultats & impact 4 juin 2024
Le champignon Magnaporthe oryzae représente une menace redoutable pour l’alimentation humaine à l’échelle mondiale : il ravage les cultures de riz et de blé. Des chercheurs d’INRAE, du Cirad et de l’université de Montpellier, en collaboration avec le HHRRC (Hunan Hybrid Rice Research Centre) et l’IRRI (International Rice Research Institute), ont découvert un gène de résistance à ce pathogène chez le riz, invalidant les résultats d’une étude de référence datée de 25 ans. Ces travaux, publiés le 4 juin dans Nature Plants, ouvrent de nouvelles voies vers l’amélioration de la résistance de variétés de plantes face aux maladies, en cohérence avec le développement d’une agriculture durable.

© A-L. Mimault, Cirad

La pyriculariose, maladie causée par le champignon Magnaporthe oryzae, constitue un véritable fléau pour l’agriculture. Cette maladie ne ravage pas seulement les cultures de riz, aliment de base pour 60 % de la population mondiale, mais s’attaque depuis les années 1980 aussi au blé, avec une aire de distribution en augmentation croissante et un risque sérieux d’émergence en Europe.

Dans ce contexte, des chercheurs d’INRAE, du Cirad et de l’université de Montpellier, en collaboration avec des scientifiques chinois et philippins, se sont intéressés aux résistances naturelles du riz à la pyriculariose et ont décortiqué les mécanismes moléculaires impliqués. Ils ont ainsi identifié le gène Ptr, qui représente un nouveau type de gène de résistance aux maladies chez les plantes. La présence de ce gène Ptr rend le riz immun aux souches de M. oryzae qui sécrètent le facteur de virulence AVR-Pita, une protéine qui, en l’absence du gène Ptr, favorise l’invasion de la plante par le champignon pathogène. Les gènes de résistance des plantes codent dans leur majorité pour des récepteurs (des protéines) qui, tels des antennes, reconnaissent des signaux chimiques émis par les agents pathogènes.

Or Ptr code pour un nouveau type de protéine qui n’était jusqu’à lors pas connu pour agir dans le système immunitaire des plantes, et dont les scientifiques ignorent pour l’instant le fonctionnement. De manière inattendue, ces travaux invalident des études de référence précédentes parues en l’année 2000, qui impliquaient dans la détection d’AVR-Pita le gène Pi-ta codant pour un récepteur immunitaire classique.

Ces travaux ouvrent ainsi la voie à l’étude de nouveaux mécanismes de résistance des plantes aux pathogènes impliquant de nouveaux acteurs comme la protéine Ptr, dans le but d’approfondir la compréhension de la résistance naturelle des plantes aux maladies afin de mieux l’utiliser pour la protection des cultures.

Référence

Xiao G., Laksanavilatn N., Cesari S. et al. (2024). The unconventional resistance protein PTR recognizes the Magnaporthe oryzae effector AVR-Pita in an allele-specific manner. Nature Plants.

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