Génomique de l'interaction vigne - bioagresseurs : Facteurs de virulence de Botrytis cinerea & mécanismes moléculaires de la résistance induite – SafeGrape

La vigne est une culture majeure pour l’agriculture française (9,5 milliards € dont 5,8 à l’exportation). Toutefois l’espèce cultivée (Vitis vinifera) est confrontée à de sévères difficultés car elle est sensible à de nombreuses maladies dont la pourriture grise (champignon nécrotrophe Botrytis cinerea) et le mildiou (oomycète biotrophe Plasmopara viticola). De nombreux traitements fongicides (230 millions €/an) sont donc nécessaires pour contrôler ces pathogènes, ce qui a un impact économique et pose des questions environnementales. Les mécanismes de l’infection par la pourriture grise et le mildiou ainsi que ceux de défense de la vigne restent largement méconnus. Une meilleure connaissance permettrait de développer de nouvelles stratégies de lutte basées sur des molécules fongicides plus respectueuses de l’environnement et sur la stimulation des défenses naturelles. Il a été récemment démontré que la molécule d’origine biologique PS3 confère la résistance aux deux pathogènes (Partenaire 3). Néanmoins, les mécanismes impliqués dans cette stimulation des défenses naturelles restent à établir. Les génomes de B. cinerea et de V. vinifera séquencés au Genoscope et les nouveaux outils de génomique disponibles offrent l’opportunité d’avoir, pour la première fois, une vue intégrée de la physiologie de l’interaction qui s’établit entre la vigne et ses pathogènes. Dans ce contexte, l’objectif majeur du projet « SafeGrape » est de révéler les mécanismes moléculaires impliqués dans l’infection de la vigne par des approches transcriptomiques. Différents scénarios d’infection seront étudiés afin de comparer les réactions de défense de feuilles de vigne infectées par un agent nécrotrophe (B. cinerea) versus un agent biotrophe (P. viticola) en présence ou non de PS3. L’interaction B. cinerea/ V.vinifera sera approfondie par une étude transcriptomique de l’infection de baies de raisin (collaboration avec S. Delrot, INRA, Bordeaux). Une première facette du projet est consacrée à l’hôte. Les tissus infectés seront échantillonnés au cours d’une cinétique d’infection et des profils d’expression seront obtenus en utilisant des puces contenant l’ensemble des gènes de V. vinifera. Les orthologues des gènes candidats identifiés seront recherchés chez Arabidopsis afin d’être étudiés par génétique inverse. Les gènes les plus pertinents seront validés par génétique inverse chez la vigne. Ces données devraient contribuer à identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans la résistance de la vigne (priming, signalisation, mort cellulaire programmée). Une seconde facette du projet est consacrée aux gènes fongiques impliqués dans le développement et le processus infectieux. Les profils transcriptomiques des gènes de B. cinerea seront suivis au cours de l’infection de feuilles et de baies. De plus, les stades précoces de l’infection seront étudiés par un système expérimental in vitro basé sur l’utilisation d’une surface hydrophobe mimant la surface de la feuille. Les fonctions des gènes candidats identifiés par leur profil d’expression seront validées par inactivation ou surexpression de gènes. Ces gènes fongiques pourront constituer des marqueurs d’infection et de nouvelles cibles pour le développement de molécules anti-fongiques. La dernière partie du programme sera consacrée à l’identification d’outils moléculaires utiles pour suivre l’infection et la résistance aux vignobles (outils d’aide à la décision). Ce travail sera réalisé en collaboration étroite avec les professionnels (Comité Interprofessionnel des Vins de Champagne et le Bureau interprofessionnel des Vins de Bourgogne). L’ensemble de ce projet contribuera à élaborer des stratégies de protection de la vigne qui soient efficaces et respectueuses de l’environnement.