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Éclaircie dans la lutte contre la rouille noire

lundi 1er juillet 2013

par Agnès Vernet

Véritable menace pour la production mondiale du blé, la rouille noire n’a pas encore gagné la partie. Le clonage de deux gènes de résistance relance la lutte contre cette maladie des graminées.

Provoquée par le champignon Puccinia graminis f. sp. Tritici, la rouille noire est une maladie des céréales dont la propagation devient inquiétante pour la culture du blé. Une souche particulièrement virulente – Ug99, découverte en Ouganda en 1999 – ravage les cultures du sud et de l’ouest africain et attaque désormais le Yemen et l’Iran. « Ug99 est aujourd’hui aux portes de l’Inde, de la Chine et de la Russie, qui sont parmi les plus gros producteurs de blé mondiaux », remarque Cyrille Saintenac, chercheur au sein de l’unité Génétique diversité et écophysiologie des céréales de l’Inra, à Clermont-Ferrand. Ce pathogène pourrait donc faire peser une réelle menace sur la gestion de l’alimentation mondiale.
Or l’engrain (Triticum monococcum), une espèce ancienne de blé, peut s’avérer résistant aux infections par Ug99. Sr35, le gène responsable de cette immunité, a été cloné grâce aux travaux menés à l’Université du Kansas en collaboration avec l’Université de Californie à Davis (1). Ce résultat est le fruit d’un long travail de cartographie génétique fine. En développant des marqueurs micro-satellites et de polymorphisme simple nucléotide, les biologistes ont isolé pas à pas la région génomique contenant Sr35. Ils ont pu ainsi repérer quatre gènes candidats puis identifier précisément – par mutagenèse et transgenèse – le gène recherché.
D’après sa séquence, ce gène code une protéine CC-NBS-LRR – qui portent des domaines super-hélices (Coiled-Coil) de liaison aux nucléotides (nucleotide binding site) et riches en leucine (leucine rich repeat) –, une famille comprenant plusieurs facteurs de résistance aux pathogènes végétaux. Sr35 a la particularité de protéger les blés porteurs contre tous les variants d’Ug99 apparus ces dernières années. Il devient ainsi le premier gène découvert de résistance à la rouille noire et ouvre une porte vers la compréhension des interactions entre le blé et le pathogène.
Parallèlement, des chercheurs de l’Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO), en Australie, ont isolé un deuxième gène de résistance à la rouille noire (2). En suivant une méthode comparable, cette équipe, participant aussi à l’Initiative mondiale contre la rouille, a cloné Sr33, qui confère une résistance à certains variants d’Ug99 ainsi qu’à d’autres souches fongiques responsables de rouilles noires. Cyrille Saintenac estime qu’ « en combinant ces deux gènes, soit par transgenèse, soit par des croisements interespèces, on pourrait créer des variétés de blé dotées d’une résistance plus durable contre ce pathogène ».

(1) Saintenac C et al. (2013) Science, doi:10.1126/science.1239022
(2) Periyannan S et al. (2013) Science,
doi:10.1126/science.1239028

Blé contaminé par la rouille noire
© Avec l’aimable autorisation de Evans Lagudah & Zakkie Pretorius

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