N° d'ordre

Marion Alignan

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
N° d'ordre : 2329 THESE Présentée Pour l'obtention du titre de DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Ecole doctorale : biologie, santé, biotechnologies Spécialité : biosciences végétales Par Marion ALIGNAN PHOMA DU TOURNESOL : DETERMINISME DE LA TOLERANCE DE L'HOTE A LA MALADIE Soutenue le 17 mars 2006, devant le jury composé de : Grégory DECHAMP-GUILLAUME Professeur, ENSAT, Toulouse Président Emile BENIZRI Professeur, ENSAIA, Nancy Rapporteur Said MOUZEYAR Maître de conférences, UBP, Clermont-Fd Rapporteur Nathalie SEJALON-DELMAS Maître de conférences, UPS, Toulouse Examinateur Gérard BARRAULT Professeur émérite, ENSAT, Toulouse Directeur

• reconnaissance


• merci


• nancy rapporteur


• actuel directeur du laboratoire


• travail de thèse


• membres du laboratoire de chimie de l'université


• directeur de la thèse

Sujets

• Tavella
• Sabatier
• Brière
• Barrault
• Alibert

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 mars 2006
• Nombre de lectures: 175
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

N° d’ordre : 2329

THESE

Présentée
Pour l’obtention du titre de
DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

Ecole doctorale : biologie, santé, biotechnologies
Spécialité : biosciences végétales

Par

Marion ALIGNAN

PHOMA DU TOURNESOL : DETERMINISME DE LA
TOLERANCE DE L’HOTE A LA MALADIE


Soutenue le 17 mars 2006, devant le jury composé de :

Grégory DECHAMP-GUILLAUME Professeur, ENSAT, Toulouse Président
Emile BENIZRI Professeur, ENSAIA, Nancy Rapporteur
Said MOUZEYAR Maître de conférences, UBP, Clermont-Fd Rapporteur
Nathalie SEJALON-DELMAS Maître de conférences, UPS, Toulouse Examinateur
Gérard BARRAULT Professeur émérite, ENSAT, Toulouse Directeur

















A mes frères, Jérôme et Olivier,
à mes parents,
à ma famille,
avec toute mon affection.
























REMERCIEMENTS

Je souhaite tout d’abord exprimer ma reconnaissance aux membres du jury, Madame
Nathalie Séjalon-Delmas, Messieurs Said Mouzeyar et Emile Benizri, qui m’ont fait
l'honneur de juger ce travail.

Cette thèse a été réalisée au laboratoire de Biotechnologies et Amélioration des
plantes de L’ENSAT, dirigé par Gilbert Alibert puis par Michel Petitprez. Je souhaite
les remercier ici pour l’accueil qu’ils m’ont réservé au sein du laboratoire.

Je tiens plus particulièrement à exprimer ma reconnaissance à Gérard Barrault, mon
directeur de thèse, qui a su guider mes réflexions scientifiques au long de ces années.
Merci pour votre soutien et pour toutes ces discussions très enrichissantes, tant sur le
plan humain que scientifique. Vous m’avez beaucoup appris.

Merci à Grégory Dechamp-Guillaume pour les conseils prodigués au cours de cet
apprentissage, et pour avoir accepté de présider le jury de soutenance.

Je tiens à témoigner toute ma reconnaissance à Laurent Gentzbittel, actuel directeur
du laboratoire, qui m’a accordé sa confiance pour le projet « puce à ADN », et à Tarek
Hewezi qui a réalisé ce projet avec moi. Je garderai un bon souvenir de notre
collaboration.

Je tiens à remercier également Ahmed Lebrihi et Hend Bejaoui pour leur aide
précieuse lors du dosage de la scopolétine, ainsi que les membres du laboratoire de
chimie de l’Université Paul Sabatier qui ont réalisé la synthèse d’ayapine.

Merci aussi à Alain Jauneau et Yves Martinez pour l’aide qu’ils m’ont apportée sur
toute la partie « microscopie ».

Merci à Cécile Tonon-Donnadieu pour sa grande disponibilité, sa gentillesse et son
efficacité. J’espère, Cécile, que tu auras maintenant tout le bonheur que tu mérites.

Je souhaite également remercier Marie-Françoise Jardinaud pour ses
encouragements, et pour toutes les discussions que nous avons pu avoir au cours des
innombrables pauses « café-cigarette(s) ».

Je remercie également Cathy, Bénédicte, Théo, Jordy et Marie, les stagiaires de
l’équipe, pour leur agréable compagnie et pour l'aide apportée au cours des manips.

Je ne peux pas non plus oublier Christian Brière, pour sa disponibilité et sa
gentillesse, Sylvie Devèze, Catherine Giovannini, Marie-José Tavella, Annie
Gentzbittel, Philippe Anson et Patrick Bermudes pour leur aide technique, et sans
qui ce travail de thèse aurait été plus difficilement réalisable.

J’adresse mes plus sincères remerciements à mes compagnons de thèse et amis, qui
ont été là dans les moments les plus joyeux comme les plus difficiles. Merci à vous
Boris, Patoch, François, Carine, et les autres, je vous souhaite à tous un avenir
brillant, vous l’avez bien mérité. Merci Jane pour avoir su parfois freiner mon
emportement face à certaines injustices, merci pour ton soutien, tes conseils avisés et
ton amitié. Merci Céline pour ta présence dans les moments difficiles et ton écoute.
Ghias, Taissir, j’espère vous revoir un jour en Syrie, ou ailleurs…

Merci à toi, Marc, qui m’a encouragée et qui a du supporter le stress des dernières
répétitions.

Je tiens enfin à remercier mes frères et mes parents qui ont toujours été à mes côtés.
Qu’ils sachent combien je les aime. Olivier, je suis sûre que tu aurais été fier de moi.

A tous un grand merci…


RESUME

La maladie des taches noires du tournesol, dont l’agent responsable est le
champignon Phoma macdonaldii, n’a jusqu’alors été que très peu étudiée. En France, si
son apparition remonte au début des années 1980, elle provoque aujourd’hui des
dégâts de plus en plus inquiétants. Elle a été classée, en 2004, deuxième maladie plus
importante après le Mildiou, par les acteurs de la filière tournesol. Aucun génotype
de tournesol n’a pu à ce jour être répertorié comme résistant à la maladie ; nous ne
disposons que de génotypes tolérants. Nos travaux, qui se sont orientés selon trois
axes, ont permis de mettre en évidence différents points :

• Une étude histologique a révélé que le premier frein à la pénétration du
champignon dans les cellules de l’hôte semble être des ornementations
cuticulaires particulières plus prononcées chez le génotype tolérant par rapport
au génotype sensible. Une cinétique de l’infection a également été réalisée.

• L’étude des phytoalexines du tournesol, la scopolétine et l’ayapine, a permis de
mettre en évidence que ces dérivés coumariniques ont un effet inhibiteur
important sur la germination du champignon, et que l’ayapine est également
capable d’inhiber la croissance de Phoma macdonaldii. De plus, le dosage de la
scopolétine in planta, à différents temps après contamination par le Phoma, a
prouvé que la molécule présentait un niveau de synthèse et d’accumulation
jusqu’à deux fois plus élevé chez le génotype tolérant étudié par rapport au
génotype sensible.

• Enfin, grâce à la mise au point d’une puce à ADN composée de 1000 unigènes,
dont plus de 100 gènes impliqués dans la résistance des plantes aux maladies,
nous avons pu mettre en exergue l’expression différentielle de certains gènes
entre un génotype tolérant et génotype sensible, en réponse à l’infection. Ces
gènes pourraient être impliqués dans la tolérance du tournesol à Phoma
macdonaldii.

Les différents résultats obtenus nous laissent envisager une amélioration du
tournesol afin d’augmenter son niveau de résistance aux maladies.


ABSTRACT

Few investigations have been undertaken on the mechanisms subtending the
tolerance of sunflower to black stem disease. Caused by the necrotrophic fungus
Phoma macdonaldii, the disease occurs in France from the 1980’s. Today it is
responsible of yield losses with increased seriousness. In 2004, it was the second
more important disease on sunflower, after mildew. So far, no resistant genotype has
been identified. Tolerant genotypes exist and their tolerance was shown to be highly
variable. Our investigations, developped according to three main axes, have allowed
to shed light on differents points :

• an ultrastructural investigation revealed that the first limitation to the fungus
penetration in the host cells seems to be particular cuticular ornamentations
more pronounced in tolerant genotype compared to the susceptible one. A
kinetic of infection was also realised.

• The study of sunflower phytoalexins, scopoletin and ayapin, allowed us to
show that these coumarinic derivatives have a strong inhibitor effect on the
fungus germination. Ayapin was also able to inhibit Phoma macdonaldii
growth. Quantification of scopoletin in planta, at different time after
contamination by Phoma, proved that this compound showed a level of
synthesis and accumulation twice more important in tolerant genotype
compared to the susceptible one.

• Finally, with the construction of a 1000 element cDNA microarray, on which
were included more than 100 cDNA implicated in biotic stress responses, we
revelead differential expression of some genes between part