Dr. Elodie Stempien

L’étude de l’interaction entre la vigne et les champignons associés au Botryosphaeria dieback : Compréhension des mécanismes de défense induits et facteurs d’agressivité des champignons

soutenue le 13 juillet 2017, à Colmar
Co-directeurs de thèse : Pr. Christophe Bertsch et Pr. Julie Chong

Les maladies du bois de la vigne, dont l’Eutypa dieback, l’esca et le Botryosphaeria dieback, sont provoquées par des complexes de champignons colonisant le xylème, et associés à différents symptômes conduisant à la mort de la plante à plus ou moins long terme. En l’absence de traitements efficaces, ces maladies constituent un problème majeur pour la viticulture. De plus, les facteurs impliqués dans la progression et le développement de la maladie ne sont pas encore complètement identifiés.

Afin d’avoir une meilleure compréhension du B. dieback, nous avons étudié les bases moléculaires des interactions entre la vigne et les Botryosphaeriaceae, ainsi que les différents facteurs de virulence impliqués dans l’agressivité de ces champignons. Nous avons étudié les réponses de défense de la vigne induites par les protéines purifiées sécrétées par Neofusicoccum parvum et par Diplodia seriata, les deux champignons majeurs associés au B. dieback, en utilisant des cellules en suspension de Vitis (Vitis rupestris et Vitis vinifera cv. Gewurztraminer) de sensibilité différente. Puis, nous avons évalué les activités enzymatiques de dégradation du bois de N. parvum et D. seriata, et nous avons également étudié la capacité de ces champignons à métaboliser les principales phytoalexines de la vigne.

Nos résultats montrent que les cellules de Vitis sont capables de détecter les protéines sécrétées produites par les Botryosphaeriaceae, entraînant une alcalinisation rapide du milieu extracellulaire et la production de formes activées de l’oxygène. Les protéines de N. parvum induisent une réponse plus intense par rapport à celles de D. seriata. Les réponses de défense précoces et tardives, c’est-à-dire l’alcalinisation du milieu extracellulaire, la mort cellulaire et l’expression de gènes de défense codant pour les protéines PR, sont plus fortes chez V. rupestris comparé à V. vinifera, à l’exception de la production de stilbènes. Les protéines sécrétées par les Botryosphaeriaceae déclenchent une forte accumulation de δ-viniférine dans les cellules en suspension de V. vinifera. Les tests d’inoculation artificielle de N. parvum et D. seriata sur des sarments détachés ont également montré que le développement des nécroses était réduit chez V. rupestris par rapport à V. vinifera cv. Gewurztraminer. Ceci pourrait être lié à une induction plus efficace et plus rapide des réponses de défense chez V. rupestris, bien que ce ne soit pas suffisant pour inhiber complètement la progression des champignons.

En outre, nos résultats démontrent que les Botryosphaeriaceae sont caractérisés par des activités enzymatiques de dégradation du bois différentes, et ont la capacité de dégrader rapidement les stilbènes. N. parvum est capable de dégrader les polysaccharides pariétaux, alors que D. seriata a une meilleure capacité de dégradation de la lignine.