Première défense contre la tomate dévastatrice ToCSV

Nov 15, 2023

Université de Johannesbourg

image : Il existe un lien entre les plants de tomates qui peuvent tolérer le virus dévastateur du «jeune» tomate frisé (ToCSV), l'activité du gène Ty-1 et une défense végétale appelée méthylation de l'ADN viral, ont découvert des chercheurs de l'UJ dans la première étude de génétique moléculaire végétale. de ToCSV.Voir plus

Crédit : Graphique et photo de Therese van Wyk, Université de Johannesburg.

La façon dont les plants de tomates se défendent contre un « jeune » virus dévastateur d'Afrique australe a été étudiée pour la première fois au niveau de la génétique moléculaire par des chercheurs de l'Université de Johannesburg (UJ).

Le gène Ty-1 est connu pour conférer une résistance au virus bien connu de la courbure des feuilles jaunes de la tomate (TYLCV). Les chercheurs de l'UJ ont étudié ce qui se passe lorsque des plants de tomates hébergeant le gène Ty-1 sont infectés par le virus relativement inconnu du tomate frisé (ToCSV). Ils ont découvert un lien entre la tolérance au ToCSV, une défense végétale appelée méthylation de l’ADN viral, et l’activité du gène Ty-1.

La recherche est publiée dans Frontiers in Plant Science.

Pour en savoir plus sur la manière dont cela se produit, ils ont utilisé des techniques de laboratoire appelées conversion au bisulfite et amplification PCR, associées à une approche de séquençage du génome entier du virus de nouvelle génération.

Le jeune virus voyage

De nombreux agents pathogènes attaquent les plants de tomates, qui produisent la troisième plus grande culture légumière au monde, après la pomme de terre et le manioc.

Le virus du rabougrissement frisé de la tomate est originaire d'Afrique du Sud il y a environ 30 ans et se propage par la mouche blanche. Le virus peut détruire une récolte entière de tomates, surtout si suffisamment de plants sont infectés à un stade jeune. Il a également été trouvé dans le pays voisin, le Mozambique.

Le virus du jeune rabougrissement de la tomate (ToCSV) est similaire au virus établi de la courbure des feuilles jaunes de la tomate (TYLCV) au niveau de l'ADN.

Mais on sait relativement peu de choses sur les « outils » que les plants de tomates peuvent utiliser pour se défendre contre le ToCSV, explique le Dr Farhahna Allie, auteur principal de l'étude. Le Dr Allie est chercheur au département de biochimie de l'UJ.

Astuce du cheval de Troie à l’intérieur des plantes

Les virus attaquent les plantes depuis la nuit des temps. Mais ils doivent encore tromper les plantes, se reproduire et provoquer des maladies, explique le Dr Gerrit Koorsen, co-auteur de l'étude.

« Les géminivirus comme le ToCSV n’ont pas la capacité de se copier, puis de se propager ailleurs. Pour cela, ils dépendent entièrement de l’usine. Le virus doit tromper la plante en lui faisant « penser » qu'elle fabrique davantage son propre ADN.

« Le virus est donc comme un cheval de Troie à l’intérieur de l’usine. La plante reproduit l'ADN viral « sans le savoir », « s'occupe de l'infection » et propage la maladie causée par le virus », dit-il.

Attaquer l’ADN à l’intérieur du virus

Dans la bataille en cours entre les plantes et les virus, les plantes « ont découvert » qu'il est très efficace de concentrer leur contre-attaque sur l'ADN contenu dans les virus.

Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé une variété de tomate sensible au ToCSV et une autre variété pouvant le tolérer.

La variété sensible dispose d'un certain nombre de défenses dans sa boîte à outils contre d'autres agents pathogènes, mais elle ne peut pas vaincre le ToCSV, explique Allie. Le ToCSV peut infecter entièrement cette variété.

Étudier la manière dont les plantes réagissent à un nouveau virus comme le ToCSV est crucial pour identifier les moyens de produire des cultures résistantes.

Gène de résistance Ty-1

«La variété de tomate tolérante a un bagage génétique similaire à celui de la variété sensible, mais elle est plus efficace pour activer le gène de résistance Ty-1, ce que la variété sensible a du mal à faire», explique Allie.

« Le gène Ty-1 est connu pour être le principal gène de résistance des tomates au virus de la courbure des feuilles jaunes de la tomate (TYLCV). Le « jeune » virus ToCSV est similaire au TYLCV en termes de génome, et Ty-1 pourrait donc également être responsable de la tolérance ou de la résistance au ToCSV.