Dissertations / Theses on the topic 'Flétrissement bactérien'

La culture de l’aubergine est confrontée au flétrissement bactérien, maladie causée par le complexe d’espèces Ralstonia solanacearum. La résistance variétale est la méthode la plus efficace pour contrôler cette maladie. Un QTL majeur (ERs1) a précédemment été cartographié dans une population de lignées recombinantes (RIL) issue du croisement aubergine sensible (S) MM738 × aubergine résistante (R) AG91-25. Initialement, ERs1 a été détecté avec 3 souches du phylotype I, alors qu’il est contourné par la souche PSS4 de ce même phylotype. Les objectifs de cette thèse étaient (i) de préciser la position d’ERs1 et de définir son spectre d’action, (ii) d’identifier d’autres QTLs contrôlant les souches virulentes sur AG91-25, et (iii) d’introgresser certains de ces QTLs dans des cultivars S. Pour cela, 2 populations d'haploïdes doublés (HD), MM152 (R) × MM738 (S) et EG203 (R) × MM738 (S), ont été créées. La population RIL a été phénotypée avec 4 souches supplémentaires appartenant aux phylotypes I, IIA, IIB et III, tandis que les populations HD l’ont été avec les souches virulentes PSS4 et R3598. Les analyses de cartographie génétique ont confirmé l’existence d’ERs1 (renommé EBWR9), défini sa position sur le chromosome (chr) 9 et validé son contrôle spécifique de 3 souches du phylotype I. EBWR2 et EBWR14, 2 autres QTLs à large spectre, ont été détectés sur les chr 2 et 5. Les analyses QTL ont mis en évidence un système de résistance de type polygénique chez EG203. Le transfert de la résistance dans 2 cultivars locaux a été initié et a permis l’introgression d’EBWR9 et d’EBWR2. Ces résultats ouvrent des perspectives quant à la création de variétés à large spectre de résistance<br>Eggplant cultivation is confronted by the bacterial wilt disease caused by the Ralstonia solanacearum species complex. Breeding resistant cultivars is the most effective strategy to control the disease but is limited by the pathogen’s extensive genetic diversity. A major QTL (ERs1) was previously mapped in a recombinant inbred lines (RIL) population from the cross of susceptible (S) MM738 × resistant (R) AG91-25 lines. ERs1 was originally found to control 3 strains from phylotype I, while being ineffective against the strain PSS4 from the same phylotype. The objectives of this thesis was to (i) clarify the position of ERs1 and define its spectrum of action, (ii) found other QTLs, promptly to control virulent strains on AG91-25 and (iii) introgress some of the QTLs into two S cultivars. For this purpose, the new doubled haploid (DH) populations MM152 (R) × MM738 (S) and EG203 (R) × MM738 (S) were created. The RIL population was phenotyped with 4 additional RSSC strains belonging to phylotypes I, IIA, IIB and III and the DH populations were phenotyped with virulent strains PSS4 and R3598. QTL mapping confirmed the existence of ERs1 (renamed EBWR9), defined its position on chromosome (chr) 9 and validated its specific control of 3 phylotype I strains. EBWR2 and EBWR14, 2 broad-spectrum resistance QTLs, were detected on chr 2 and 5. QTL analysis reveals a polygenic system of resistance in EG203. The transfer of resistance into 2 local cultivars was initiated and allowed the introgression of EBWR9 and EBWR2 QTLs through a backcross scheme. These results offer perspectives to breed broad-spectrum R cultivars

Pseudomonas solanacearum, germe tellurique agent du flétrissement bactérien, cause de graves dégâts en zone tropicale sur un grand nombre d'espèces, dont notamment les solanées maraîchères. Afin d'améliorer les connaissances sur l'interaction p. Solanacearum-tomate et d'optimiser la lutte par la culture de variétés résistantes, l'étude des mécanismes de résistance de la tomate au flétrissement bactérien a été entreprise par la comparaison de la colonisation par p. Solanacearum de plantes de variétés résistantes et sensibles. La présence d'infections latentes est apparue comme une caractéristique générale de l'interaction p. Solanacearumi-plante hôte chez des cultivars de tomate possédant différents niveaux de résistance au flétrissement bactérien, mais également chez d'autres hôtes de la bactérie comme le poivron et l'aubergine. Chez la tomate, la résistance est liée à la limitation de la progression de p. Solanacearum dans les tissus conducteurs de la tige. Une résistance monogènique dominante a été démontrée chez Hawai 7996 et le gène de résistance gouverne la limitation de la progression de l'agent pathogène. Les facteurs responsables de cette limitation ont été recherchés. Des différences anatomiques entre cultivars résistants et sensibles ou une inhibition de la multiplication bactérienne par un facteur de la plante ne sont pas impliquées, des études histologiques ont permis de montrer que la limitation de la progression bactérienne dépend d'une réaction non spécifique induite qui est la production de Thylles qui s'effectue de façon plus rapide et plus ciblée chez la variété résistante. Par ailleurs, cette étude a permis de montrer l'intérêt majeur de la prise en compte des caractéristiques de colonisation de la tomate par p. Solanacearum pour juger de la résistance des plantes. Ce critère, complémentaire au critère de flétrissement doit permettre une optimisation de la sélection variétale

Nous présentons l’étude de l’interaction entre la bactérie pathogène racinaire Ralstonia solanacearum et la légumineuse modèle Medicago truncatula. Un pathosystème avec les lignées A17 et F83005.5, respectivement sensible et résistante à la souche GMI1000, a été mis en place avec une procédure d’inoculation sur racines intactes. Ce dispositif expérimental nous a permis de suivre le processus infectieux, de la pénétration de la bactérie par l’extrémité racinaire au développement des symptômes foliaires. L’analyse des étapes précoces de l’interaction a permis de décrire l’apparition de symptômes racinaires qui se mettent en place rapidement après l’infection, que les lignées soient résistantes ou sensibles à la bactérie. Un arrêt de croissance de la racine s'observe dès 24 heures post-inoculation, ainsi qu’une mortalité de l’épiderme de l’extrémité racinaire. Ces phénotypes sont notés suite à des inoculations avec de faibles concentrations bactériennes, et ce sur plusieurs espèces hôtes ou non-hôtes testées. La mise en place des symptômes racinaires est dépendante de l’appareil de sécrétion de type III. Un crible de mutants d’effecteurs de type III de la souche GMI1000, basé sur l’apparition des symptômes racinaires, a permis de montrer que des pools différents d’effecteurs interviennent chez A17 et F83005.5. Chez la lignée sensible A17, deux effecteurs sont principalement impliqués, Gala7 et AvrA. L’étude de la colonisation de cette lignée a montré que le mutant gala7 ne pénètre pas la plante et n’induit pas de symptômes de flétrissement. Le mutant avrA s’est révélé capable d’induire la maladie chez la lignée A17 mais de manière nettement réduite par rapport à la souche sauvage. L’analyse des extrémités racinaires des lignées sensible et résistante infectées par la souche GMI1000 a révélé qu’au niveau des parois de l’endoderme, la présence de lignine est induite de manière plus précoce chez la lignée résistante. Des phénomènes de division cellulaire ont été identifiés autour du cylindre central et semblent également liés à une restriction de la propagation bactérienne. Au niveau du contenu cellulaire, une autofluorescence et une production de ROS semblent liés à une phase nécrotrophe de la bactérie lors de sa propagation dans la zone corticale de l’extrémité racinaire. L’étude de la colonisation bactérienne en s’affranchissant de l’étape de pénétration a révélé que des mécanismes de résistances peuvent intervenir au niveau de collet chez la lignée F83005.5 et lors de la colonisation racinaire des vaisseaux conducteurs suite à une inoculation avec le mutant gala7<br>Manquant

Le fletrissement bacterien cause par ralstonia solanacearum est une phytobacteriose vasculaire largement distribuee dans le monde qui provoque des degats considerables sur les solanacees. Les nematodes phytoparasites sont aussi distribues dans les sols et mettent en echec l'expression de la resistance au fletrissement. L'objectif a ete l'analyse de la resistance au fletrissement conferee par le chromosome 6, en utilisant deux couples de lignees de tomate quasi-isogeniques sauf pour l'introgression portant le gene mi (caraibo / carmido) et (cra 66 / cranita). Mi confere la resistance contre les nematodes a galles et il est aussi localise sur ce chromosome. Nous avons d'abord demontre que la neoformation des galles sur le systeme racinaire est le facteur determinant l'echec de la resistance au fletrissement. En presence de r. Solanacearum et suite a la surinfection par m. Incognita, la plante n'est plus capable de gerer simultanement les mecanismes de resistance pour controler la colonisation bacterienne et les changements physiologiques imposes par la neoformation des galles. Ensuite, nous avons confirme le caractere quasi-isogenique des lignees caraibo et carmido, ce qui n'est pas le cas pour cra 66 et cranita. Enfin, la cartographie moleculaire des populations f2 combinee aux analyses phenotypiques des descendants f3 a permis de detecter dans le croisement caraibo x carmido un locus fortement associe a la region cf-2mi sur le chromosome 6 qui controle plus de 56% de la resistance. Un locus a effet mineur a aussi ete detecte dans le croisement cra 66 x cranita. Cette etude a demontre que l'introgression du gene mi par retrocroisements s'accompagne incontestablement de la baisse du niveau de resistance a r. Solanacearum du fait de la liaison etroite entre ces deux loci.

Dans les îles du sud-ouest de l'océan Indien (SOOI) (Comores, Maurice, Mayotte, Réunion, Rodrigues et Seychelles), le flétrissement bactérien causé par le complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (ceRs) est une phytobactériose considérée comme l'une des plus nuisibles pour les productions vivrières ou d'exportation. Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit avaient pour principal objectif l'exploration du niveau et de la distribution de la diversité génétique du ce Rs et de la structure génétique de ses populations dans le SOOI. Nous avons mené de vastes campagnes d'échantillonnage qui ont permis de constituer une large collection de 1704 isolats, principalement à partir de Solanacées (tomate, pomme de terre, piment, aubergine, poivron) et de géranium rosat. L'assignation phylogénétique des isolats a montré une très forte prévalence du phylotype I (88 %), qui est distribué dans chaque île du SOOI, tandis que les phylotypes II (9 %) et III (3 %) ne sont trouvés qu'à La Réunion. Deux souches de phylotype IV ont par ailleurs été signalées à l'île Maurice, représentant le premier rapport de ce groupe phylogénétique dans le SOOI. Une approche phylogénétique et de génotypage (MLSA/MLST) basée sur l'analyse de séquences de 6 gènes de ménage et 1 gène associé à la virulence (egl) a permis de révéler les relations génétiques entre 145 souches représentatives (diversité géographique + hôte d'isolement) du SOOI et 90 souches mondiales de référence. Le développement et l'application d'un schéma MLVA basé sur 17 séquences répétées en tandem (VNTR) sur près de 1300 souches a permis de révéler que les populations de phylotype I sont organisées en complexes clonaux dans le SOOI et que le niveau de diversité génétique est très contrasté selon les îles, Maurice présentant la plus forte diversité génétique. Un résultat majeur de cette thèse est la mise en évidence du déploiement d’une lignée génétique (sequevar I-31 ; STI-13 ; MT-035), surreprésentée dans les îles du SOOI, qui pourrait avoir été introduite via du matériel végétal contaminé depuis l'Afrique de Sud ou l’Afrique de l'Ouest. Nos études préliminaires montrent que l'haplotype majoritaire MT-035 (i) est le probable haplotype fondateur du complexe clonal le plus prévalent dans le SOOI, (ii) présente un pouvoir pathogène élevé (large gamme d'hôtes comprenant des plantes cultivées et des adventices, et forte agressivité sur Solanacées) et (iii) possède une forte aptitude à la compétition dans l'environnement via la production de bactériocines. Ces travaux permettront in fine de renforcer l'épidémiosurveillance et orienter les stratégies de lutte vis-à-vis de cet agent phytopathogène, notamment via le déploiement de cultivars résistants<br>In the southwest Indian Ocean (SWIO) islands (Comoros, Mauritius, Mayotte, Réunion, Rodrigues and Seychelles), bacterial wilt caused by the Ralstonia solanacearum species complex (Rssc) is considered one of the most harmful plant disease for food crops or export. The main objective of this work presented in this manuscript was to explore the level and the distribution of the genetic diversity of Rssc and the genetic structure of its populations in SWIO. We conducted extensive sampling campaigns that resulted in a large collection of 1704 isolates, mainly from Solanaceae (tomato, potato, chilli, eggplant, pepper) and geranium rosat. The phylogenetic assignment of the isolates showed a very high prevalence of phylotype I (88 %), which is distributed in each island of the SWIO, while phylotypes II (9 %) and III (3 %) are found only in Réunion. Two phylotype IV strains have also been reported in Mauritius, representing the first report of this phylogenetic group in SWIO. A phylogenetic and genotyping approach (MLSA/MLST) based on sequence analysis of 6 housekeeping genes and 1 gene associated with virulence (egl) revealed the genetic relationships between 145 representative SWIO strains (geographic diversity + host) and 90 global reference strains. The development and application of MLVA scheme based on 17 variable number of tandem repeat sequences (VNTR) on nearly 1300 strains revealed that phylotype I populations are organized into clonal complexes in SWIO and that the level of genetic diversity is highly contrasted according to the islands, with Mauritius having the highest genetic diversity. This work highlights the deployment of a genetic lineage (Sequevar I-31, STI-13, MT-035), overrepresented in SWIO islands, which could have been introduced via contaminated plant material from South Africa or West Africa. Our preliminary studies show that the main haplotype MT-035 (i) is the probable founding haplotype of the most prevalent clonal complex in SWIO, (ii) has high pathogenicity (wide range of hosts including cultivated plants and weeds, and high aggressiveness on Solanaceae) and (iii) has a strong ability to compete in the environment via the production of bacteriocins. This work will ultimately strengthen epidemiosurveillance and guide control strategies of this plant pathogen, including the deployment of resistant cultivars

Le fletrissement bacterien, dont l'agent causal est r. Solanacearum, est responsable de degats considerables sur un grand nombre de cultures, en particulier les solanacees maraicheres et les bananiers, en zones tropicales et subtropicales. Seule une prophylaxie adaptee en complement de l'utilisation de varietes resistantes peut reduire l'incidence de la maladie. L'optimisation de la lutte implique une meilleure connaissance de la diversite genetique de l'agent pathogene mais aussi des reservoirs d'inoculum. La diversite genetique de l'espece r. Solanacearum a ete evaluee a l'aide de divers outils moleculaires et l'exploration de plusieurs regions du genome. Ces etudes ont permis de confirmer les divisions 1 (asiaticum) et 2 (americanum) au sein de l'espece mais surtout d'identifier une nouvelle subdivision constituee uniquement de souches africaines. Par ailleurs, l'aflp (amplified fragment length polymorphism) s'est revelee une technique de choix pour l'etude de la structure d'une population naturelle de r. Solanacearum. L'exploration des genes hrp a ete un choix pertinent pour l'obtention d'un outil moleculaire, n-pcr-rflp (nested-polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism), capable de discriminer les biovars ou des groupes de biovars de r. Solanacearum mais aussi d'assurer la detection efficace de la bacterie dans ses differents reservoirs. La maitrise d'un tel outil pour la detection dans le sol constitue un resultat majeur de ce travail. Nous avons clarifie et approfondi certains aspects de la biologie et de l'epidemiologie de la bacterie. Nous avons confirme que l'eau est un milieu dans lequel la bacterie peut se conserver et qui est susceptible d'assurer efficacement sa dissemination. De meme, la semence peut etre desormais consideree comme une voie potentielle de transmission de la maladie. Enfin, il apparait que la duree de survie de r. Solanacearum est limitee dans un sol nu et que le type de sol est un facteur influencant la conservation de la bacterie mais aussi l'expression de la maladie.

Au Mali, la production rizicole est affectée par les maladies causées par les bactéries phytopathogènes Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) et Xanthomonas oryzae pv. oryzicola (Xoc) responsables respectivement du flétrissement bactérien (BLB) et de la strie foliaire (BLS). La résistance variétale est un des moyens les plus efficaces pour contrôler ces maladies dans les différentes conditions agro-écologiques de la riziculture. La caractérisation de la diversité des souches de X.oryzae de même que l’identification de sources à large spectre de résistance (BSR) sont un préalable indispensable à cette approche. Nous avons ainsi conduit des prospections dans les différentes zones rizicoles au Mali, établi une large collection de souches de X. oryaze qui a ensuite été caractérisée. A partir de cette collection, nous avons étudié la réaction d’un panel de variétés de riz vis-à-vis de la résistance au flétrissement bactérien et à la strie foliaire. Ceci nous a permis d’identifier des sources de résistance et les QTLs (quantitative trait loci) et gènes BSR associés à cette résistance. Le criblage de 12 lignées de riz quasi iso-géniques (NILS, IRBBs) et leur parent récurrent IR24 a permis l’identification de 7 races, notées de A3 à A9 parmi les souches de Xoryzae pv. oryzae. La plupart des gènes de résistance testés se sont révélés inefficaces contre la plupart des races de Xoo présentes au Mali. Le gène de résistance Xa3 est le plus efficace parmi les 13 testés pour le contrôle du BLB au Mali, cependant, sa résistance est contournée par les souches Xoo de la race A9. L’absence de gène de résistance permettant de contrôler la race A9 représente un danger non négligeable pour la riziculture au Mali. Nous avons ainsi testé l’efficacité d’un panel de 29 variétés de riz cultivées pour leur résistance aux souches de X.oryzae. Les variétés Gigante et SK20-28 sont résistantes à l’ensemble des races et souches de Xoo et Xoc du Mali. Ces travaux nous ont permis de caractériser huit pathotypes au sein des Xoo (P1 à P8) et onze au sein des Xoc (P1 à P11). La faible association entre les races et les pathotypes de Xoo suggère que le déterminisme sous-jacent la résistance de Gigante et SK20-28 à Xoo est différent de celui des gènes R connus. Deux études de GWAS (genome-wide association study) ont été conduites. La première a permis d’exploiter une population MAGIC indica (Multiparent Advanced Generation Intercross) afin de cartographier les QTLs majeurs conférant une résistance à large spectre à Xoo et Xoc. Les lignées MAGIC ont été génotypées par séquençage et phénotypées en serre et au champ par inoculation artificielle en utilisant plusieurs souches de Xoc et Xoo représentatives de la diversité rencontrée au Mali. Une combinaison d'analyses GWAS et de cartographie d'intervalles a révélé au moins trois QTL intéressants (qXO-2-1, qXO-4-1 et qXO-11-2) conférant une résistance efficace contre les deux pathovars. La deuxième a porté sur un panel de 258 lignées de riz indica séquencées issues du projet « 3000 génomes » (ou 3K) et sélectionnées en fonction de leurs origines (89 pays). Ces lignées ont été testées avec des souches Xoo et Xoc. Cette étude a permis d’identifier une dizaine de QTL parmi lesquels un QTL à large spectre de résistance sur le chromosome 4. Au total, 5 gènes candidats associés aux marqueurs SNP, indel et au phénotype de résistance ont été identifiés dans la région du chromosome 4 parmi lesquels le gènes Xa1. Les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure connaissance des maladies bactériennes causées par Xoo et Xoc. Ils apportent un éclairage nouveau sur le déterminisme génétique de la résistance et devraient contribuer de manière significative à un meilleur contrôle des bactérioses foliaires au Mali.Mots clés: Riz, flétrissement bactérien, strie foliaire, Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, résistance<br>Mali, rice production is affected by diseases caused by phytopathogenic bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) and Xanthomonas oryzae pv. oryzicola (Xoc) responsible respectively for bacterial leaf blight (BLB) and bacterial leaf streak (BLS). Varietal resistance is one of the most effective ways to control these diseases under the different agro-ecological conditions of rice cultivation. Characterization of the diversity of X. oryzae strains as well as the identification of broad-spectrum resistance sources (BSRs) are prerequisites for this approach. During the study, a collection of strains of X. oryzae obtained from different rice growing areas in Mali was characterized in order to examine the response of a panel of rice varieties to BLB and BLS. Thus, the identification of sources of resistance, QTLs (quantitative trait loci) and BSR genes associated with resistance were revealed. The screening of 12 isogenic rice lines (NILS, IRBBs) and their recurrent parent IR24 revealed the presence of 7 races, noted from A3 to A9 among the X. oryzae pv. oryzae strains. Most of the known resistance (R) genes were proved ineffective against several Xoo races found in Mali. The Xa3 resistance gene is the most effective of the 13 lines and recurrent parent tested in controlling BLB disease in Mali. However, its resistance is circumvented by Xoo strains belonging to race A9. The absence of a resistance gene to control the race A9 represents a significant challenge for rice growing in Mali. We tested the response of a panel of 29 varieties of rice for resistance to X. oryzae strains. The data showed that varieties Gigante and SK20-28 are resistant to all races and strains of Xoo and Xoc from Mali. Further, eight pathotypes within strains of Xoo (P1 to P8) and eleven within strains of Xoc (P1 to P11) were characterized. We observed a weak association between Xoo races and pathotypes, suggesting that the determinism underlying Gigante's resistance and SK20-28 to Xoo is different from the known R genes. Two genome-wide association studies (GWAS) were conducted. The first one exploited a MAGIC indica (Multiparent Advanced Generation Intercross) population to map the major QTLs conferring broad-spectrum resistance to Xoo and Xoc. A combination of GWAS analysis and interval mapping revealed at least three interesting QTLs (qXO-2-1, qXO-4-1 and qXO-11-2) conferring effective resistance against both pathovars. The second study focused on a panel of 258 indica rice lines sequenced from the "3000 genomes" (or 3K) project and selected according to their origins (89 countries).These lines were tested with Xoo and Xoc strains. The data revealed a dozen of QTLs including a QTL with a broad spectrum of resistance on chromosome 4. In total, 5 candidate genes associated with SNP, indel and resistance phenotype markers were identified in the region of chromosome 4 including Xa1 gene. Taken together, the results shed new light on the genetic determinism of bacterial resistance and should contribute significantly to a better control of Xanthomonas in Mali.Key words: Rice, bacterial leaf blight, bacterial leaf streak, Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, resistance

La bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum est l'agent responsable du flétrissement bactérien sur plus de 200 espèces végétales, dont des espèces agronomiques, faisant de cette bactériose une des plus importantes dans le monde. Le pouvoir pathogène de la bactérie repose en grande partie sur sa capacité à injecter des protéines, appelées effecteurs de type III (ET3s), via le système de sécrétion de type III (SST3). La dernière décennie a été notamment marquée par la découverte chez les bactéries pathogènes de nombreuses protéines impliquées dans le contrôle du processus de sécrétion de type III. Chez R. Solanacearum, ces mécanismes de contrôle de la sécrétion restent méconnus, contrairement aux mécanismes de régulation transcriptionnelle. Au cours de ces travaux, nous nous sommes attachés à caractériser les fonctions des protéines HpaB (RSp0853), HpaD (RSp0848) et FliT-like (RSc2897) pour lesquelles plusieurs éléments suggèrent un potentiel rôle comme chaperonnes de type III (CT3s), ainsi que de la protéine HpaP (RSp0862) qui présente un domaine T3S4 (Type III Secretion Substrate Specificity Switch). Nous avons pu mettre en évidence la capacité de certaines CT3s à interagir entre elles et, pour HpaB et HpaD, à interagir avec de nombreux ET3s. De plus, les trois CT3s putatives semblent impliquées dans le pouvoir pathogène de R. Solanacearum, HpaB s'avérant même indispensable à la virulence de la bactérie. D'autre part, nos travaux mettent en exergue l'importance de la protéine HpaP pour le pouvoir pathogène de la bactérie et son implication dans le contrôle de la sécrétion de substrats du SST3. Les résultats suggèrent notamment que HpaP promeut la sécrétion de l'ET3 PopP1 en interagissant physiquement avec ce dernier. Finalement, la caractérisation de séquences conservées du domaine T3S4 révèle l'importance de cette région pour la fonction de la protéine HpaP. L'ensemble de ces travaux suggère l'implication de plusieurs protéines de R. Solanacearum dans le contrôle du processus de sécrétion de type III et souligne la diversité des mécanismes mis en jeu impliquant les protéines de type T3S4 chez les bactéries pathogènes<br>The plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum is the causative agent of the bacterial wilt on more than 200 plant species, including agronomic species, making it one of the most important bacterial disease in the world. The pathogenicity of the bacteria is largely based on its ability to inject proteins, called type III effectors (T3Es) via the type III secretion system (T3SS). The last decade has been particularly marked by the discovery of many proteins involved in the control of the type III secretion process in pathogenic bacteria. In R. Solanacearum , these control mechanisms remain unknown , unlike the transcriptional regulatory mechanisms. In this work, we focused on the functional characterization of the proteins HpaB (Rsp0853), HpaD (RSp0848) and FliT-like (RSc2897) for which several elements suggest a potential role as type III chaperones (T3Cs). We also focused on the HpaP protein (Rsp0862) which harbors a T3S4 domain (Type III Secretion Substrate Specificity Switch). We showed the ability of some CT3s to interact with each other and, concerning HpaB and HpaD, to interact with many T3Es. In addition, the three putative T3Cs seem to be involved in the pathogenicity of R. Solanacearum, HpaB being even strictly required for bacterial virulence. Furthermore, our work highlights the importance of HpaP in pathogenicity and its involvement in the control of the secretion of T3SS substrates. The results suggest in particular that HpaP promotes the secretion of the T3E PopP1 by physically interacting with the latter. Finally, the characterization of conserved sequences in the T3S4 domain reveals the importance of this region for the function of the HpaP protein. On the whole, this work suggests the involvement of several proteins of R. Solanacearum in the control of the type III secretion process and highlights the diversity of mechanisms in which T3S4 proteins are involved in pathogenic bacteria

L’ingénierie agroécologique vise à produire des savoirs actionnables, pour concevoir des systèmes de cultures économiquement et écologiquement performants, par la valorisation de régulations naturelles. Notre problématique est centrée sur la santé des cultures, et plus particulièrement sur la bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum, agent du flétrissement bactérien alors qu’une souche extrêmement agressive menace la production de tomates en plein champ en Martinique. La nécessité d’explorer et de développer des alternatives aux méthodes conventionnelles de protection des plantes (variétés résistantes, pesticides), actuellement inefficaces, invite à la mise en œuvre d’une démarche de conception innovante. Nos travaux montrent que la mobilisation d’une barrière rhizosphérique est une stratégie de régulation biologique alternative. Différents processus y contribuent, telle que la mycorhization, symbiose entre racines et champignons mycorhiziens à arbuscules, présents dans la plupart des sols. Nous montrons que la mobilisation de réseaux de mycorhizes indigènes à partir d’un sol agricole permet une mycorhization précoce de la tomate. De plus, l’association de plantes aux propriétés mycorhizotrophes et assainissantes en conditions contrôlées montre des effets bioprotecteurs partiels et ouvre de nouvelles perspectives de combinaisons entre processus. Ces combinaisons sont mobilisables par des leviers d’actions multi-scalaires. Nous avons produit une grille d’analyse générique de ces leviers d’action pour la conception, par des trajectoires d’innovation multidirectionnelles, de « systèmes de culture bioprotégés ». Dans le contexte agricole martiniquais, une démarche d’apprentissage permet en effet l’émergence d’une dynamique de co-conception de systèmes de cultures recourant aux plantes mycorhizotrophes. Nos travaux proposent des outils pour une exploration collective de nouvelles stratégies de gestion durable de la santé des cultures<br>Agroecological engineering aims to produce actionable knowledge to design economically and environmentally efficient cropping systems, based on the exploitation of natural regulation mechanisms. Our issue is centered on crop health, especially on the plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum (bacterial wilt agent), of which an extremely aggressive strain threatens field tomato production in Martinique. The need to explore and develop alternatives to conventional methods of plant protection (resistant varieties, pesticides), ineffective in our case, calls for the implementation of an innovative design approach. Our work shows that the protection of the roots via the formation of a self-sustaining rhizospheric barrier may be an alternative biological control strategy. Different processes contribute, such as mycorrhizal symbiosis between roots and arbuscular mycorrhizal fungi, which are present in most soils. We show that the mobilization of indigenous mycorrhizal networks from an agricultural soil allows early mycorrhization of tomatoes. In addition, the association of plants with mycorrhizal and sanitizing properties in controlled conditions showed partial bioprotective effects and opens up new prospects for combinations between processes. These combinations may be exploited in various ways. We produced a generic analysis grid of key levers to design "healthy cropping systems " through multi-directional innovation trajectories. In Martinique's agricultural context, a learning process allows the emergence of a dynamic co-design of cropping systems using mycorrhizal plants. Our work thus provides tools for collective exploration of new sustainable management strategies for crop health

Le flétrissement bactérien causé par Ralstonia solanacearum limite la production mondiale de nombreuses cultures. La diversité génétique étendue de la bactérie a permis au cours des dernières années de concevoir le concept de complexe d'espèces de R. solanacearum (RSSC). Le séquençage génomique de plus de 30 souches représentatives de chaque groupe phylogénétique a élargi notre connaissance de l'évolution et de la spéciation du RSSC. Cela a permis d'identifier de nouvelles fonctions associées à la virulence. En outre, un grand nombre d'études ont été réalisées sur l'interaction plantes hôtes-R. solanacearum et éclairent la génétique, la biologie moléculaire et le développement de la maladie. Ces études ont documenté les stratégies d'infection qu'utilise R. solanacearum pour faire face aux défenses immunitaires des plantes. Bien que ces données qualitatives soient fondamentales pour comprendre l'infection par R. solanacearum, elles sont insuffisantes pour savoir si une plante sera infectées ou non. Cette question fondamentale nécessiteune compréhension quantitative des processus responsables de l'infection et colonisation de la plante par la populations de R. solanacearum. Ce travail a permis une étude quantitative permettant de répondre à la question suivante:"Combien d'individus de R. solanacearum entrent de la racine pour établir la base de l'infection donnant lieu a la maladie bactérienne dans la plante?" Cela nous a permis de déterminer quels facteurs contrôlent cette dynamique d'infection de R. solanacearum au sein de la plante hôte. Cette question scientifique nécessite un réexamen du cycle de vie de R. solanacearum et la caractérisation précise de l'ensemble du processus d'infection dans la plante. Sept paramètres dynamiques ont été affinés à partir de cinq étapes d'infection de R. solanacearum. Ensuite, nous avons établi un modèle mathématique de la dynamique dans l'hôte de la bactérie par l'intégration de ces paramètres. Le modèle suggère que toute la dynamique de la population influe sur la taille de la population de R. solanacearum. L'évaluation in vivo des paramètres et de leurs interactions prédit une petite taille de la population fondatrice, autour de quatre centaines de celluels bactériennes, ce qui a été confirmé par des mesures expérimentales avec une approche probabiliste. Pour comprendre les mécanismes qui restreignent la population de R. solanacearum, nous avons étudié les impacts de la virulence bactérienne, des barrières des plantes et du facteur environnemental sur la population fondatrice de l'infection. Nous avons montré que le goulot d'étranglement des infections est principalement modulé par l'agent pathogène (arsenal de virulence), l'hôte (caractéristiques physiques et immunitaires) et les conditions environnementales (température) en accord avec des études qualitatives<br>Bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum limits the global production of many crops. The extensive genetic diversity of the bacterium has in recent years led to the concept of a R. solanacearum Species Complex (RSSC). Genome sequencing of over 30 representative strains of the each phylogenetic groups has broadened our knowledge of the evolution and speciation of RSSC. This enabled the identification of novel virulence-associated functions. Furthermore, a large number of studies have been carried on plants-R. solanacearum interactions and shed light on the genetics, molecular biology, and disease development. These studies have documented the infection strategies of R. solanacearum employed to cope with plant immune defenses. Although these qualitative investigations are a basis to understand the pathogenesis of R. solanacearum, they are insufficient to know whether or not plants will be diseased. These fundamental questions require a quantitative understanding of the processes responsible for the rise, dissemination and fall of the infection populations of R. solanacearum. This work pioneered the quantitative study in plant bacterial pathogens by addressing the following question: "How many R. solanacearum individuals enter from the root to establish the bacterial wilt disease in plant?" It allowed us to determine what factors control the infection dynamics of R. solanacearum within the host plant. This scientific question requires a re-examination on the life cycle of R. solanacearum and the precise characterization of the whole infection process in plant. Seven dynamical parameters were refined from five subsequent infection steps of R. solanacearum in host plant. Then, we established a mathematical model of within-host dynamics of the bacterium by the integration of these parameters. The model suggests that the whole population dynamics influences the founding population/bottleneck size of R. solanacearum. The in vivo assessment of parameters and their interactions predicted a small founding population size, around four hundred bacterial cells, which was confirmed by experimental measurements with a probabilistic approach. To understand mechanisms restricting R. solanacearum population, we further investigated impacts of bacterial virulence, plant barriers and environmental factor on the infection founding population. We showed that infection bottleneck is mainly modulated by the pathogen (virulence arsenal), the host (physical and immunity traits) and the environmental conditions (temperature)

Les mécanismes moléculaires associés au développement de la maladie causée par la bactérie phytopathogène R. Solanacearum sont relativement peu connus à ce jour. La recherche de mutants d'Arabidopsis incapables de développer des symptômes de flétrissement associée à la maladie a mené à l'identification de gènes dit de sensibilité. Les produits de ces gènes peuvent être des cibles de facteurs de virulence aussi bien que des composantes végétales requises pour la " fitness " de la bactérie. Le gène CLAVATA1 (CLV1), très étudié dans le contexte du développement, code pour une protéine appartenant à la famille des récepteurs kinase possédant un domaine extracellulaire riche en leucine. Cette protéine joue un rôle crucial dans le maintien d'une population de cellules souches au niveau du méristème caulinaire donnant naissance à toute la partie aérienne de la plante. La mutation clv1 entraîne une résistance accrue à R. Solanacearum associée à une réduction de la croissance bactérienne in planta. Mes travaux de thèse ont consisté à élucider les mécanismes sous-tendant la résistance accrue conférée par la mutation du gène CLV1 en utilisant différents types d'approche (génétique, moléculaire et transcriptomique). Nous avons été capables de démontrer l'implication de facteurs de transcription de la famille de gènes NF-YA, eux-mêmes contrôlés par les microARNs miR169, dans la résistance accrue des mutants clv1. Ces résultats démontrent que la protéine CLV1 est une composante requise pour l'établissement de la maladie causée par R. Solanacearum. Mes travaux de thèse mettent en lumière une nouvelle fonction de cette protéine et illustrent la grande diversité des rôles biologiques de protéines de type récepteur-kinase<br>The molecular mechanisms associated to disease development caused by the phytopathogenic bacteria Ralstonia solanacearum are poorly understood. Search for mutants altered in their response to the pathogen led to the identification of some susceptibility genes including targets of virulence factors as well as plant components required for pathogen fitness. The CLAVATA1 (CLV1) gene, extensively studied for its role in plant development, encodes a receptor-like kinase with a leucin-rich repeat extracellular domain. This protein plays indeed a key role in maintaining a pool of stem cell within the shoot apical meristem. The clv1 mutation leads to an increased resistance to R. Solanacearum, associated with a decrease of in planta bacterial growth. The aim of my PhD work was the understanding of the mechanisms underlying the increased resistance conferred by the clv1 mutation in using different approach (molecular, genetic and transcriptomic). We have been able to demonstrate the implication of the NF-YA transcription factor family, controlled by microRNA miR169, in the increased resistance of these mutants. These results demonstrate that the CLV1 protein is a required component for the establishment of the disease caused by R. Solanacearum. And illustrate the wide diversity of functions fulfilled by receptors kinases

Ralstonia solanacearum, une béta-proteobactérie d'origine tellurique, est l'une des phytobactérioses les plus nuisibles au niveau mondial. Cette bactérie est capable d'infecter plus de 250 espèces différentes dont certaines présentent un intérêt économique majeur (tomate, pomme de terre, tabac). R. solanacearum est divisée en 4 phylotypes distincts présentant des origines géographiques différentes : I (asiatique), IIA et IIB (américain), III (africain), IV (indonésien). Parmi ces phylotypes, le phylotype I est en expansion démographique, hautement recombinogène, réparti mondialement et possède une large gamme d'hôtes. Il possède donc un fort potentiel évolutif (sensu McDonald et Linde, 2002). Afin de contrôler cette bactérie, la lutte génétique reste la méthode la plus prometteuse : elle consiste à déployer des cultivars possédant différents sources de résistance (i.e., des gènes de résistance). La variété d'aubergine AG91-25 (E6) possède un gène majeur de résistance (ERs1) lui permettant de contrôler certaines souches de R. solanacearum de phylotype I. Cependant, la gestion de cette résistance requiert d'étudier au préalable sa durabilité afin d'en éviter le contournement. Cette durabilité peut être estimée en étudiant le potentiel évolutif d'un agent pathogène face à cette source de résistance, ainsi qu'en décryptant les mécanismes moléculaires de l'interaction entre l'hôte (gène R) et le pathogène (effecteur de types trois). Afin d'étudier la dynamique évolutive de R. solanacearum sous une pression de sélection exercée par la variété résistante E6, nous avons mis en place un essai d'évolution expérimentale au champ. Cet essai est composé de trois couples de microparcelles d'aubergines résistantes E6 et d'aubergines sensibles E8, implantées deux fois par an, pendant trois ans (soit 5 cycles). Un schéma MLVA (« Multi-Locus VNTR Analysis ») composé de 8 loci minisatellites a été développé afin de caractériser les souches extraites de ces cycles de cultures. Ces VNTR sont spécifiques aux souches de R. solanacearum de phylotype I, hautement polymorphes et discriminants à toutes les échelles : mondiale, régionale et locale. Nos résultats démontrent une absence de contournement de la résistance d'E6 par les populations parcellaires de R. solanacearum, confirmant le caractère durable de cette résistance. Cette variété aurait fortement réduit les populations bactériennes du sol, ne leur permettant plus d'infecter l'hôte résistant. Parallèlement, 100% des plants d'E8 sont morts à partir du cycle 2. La maladie au sein des microparcelles semble progresser selon une dynamique de « plante-à-plante ». Une baisse de la diversité génétique a aussi été observée au cours des cycles de culture répétés d'E8, associée à l'augmentation en fréquence de deux haplotypes. Cependant, aucune structuration génétique claire n'a été observée à l'échelle de la parcelle entière ou de la microparcelle. En revanche, les données d'isolement par la distance semblent indiquer qu'une structure spatiale semble être en cours d'établissement. L'ensemble de nos résultats suggère une structure épidémique clonale de nos populations parcellaires. Nous nous sommes aussi intéressés à l'implication de 10 ET3 dans l'interaction R. solanacearum vs aubergine résistante (E6). La distribution des 10 ET3 candidats est variable au sein d'une collection de souches phylogénétiquement diverses (91 souches) : ripAJ et ripE1 sont les ET3 les plus partagés alors que ripP1 et ripP2 sont les moins fréquemment. Certains ET3 présentent peu (ripAJ) voire pas (ripE1 et ripP2) de polymorphisme de taille, alors que d'autres (ripAU) sont extrêmement polymorphes. Cependant la composition en effecteurs d'une souche ne semble pas être corrélée à un phénotype sur aubergine E6. Nous avons identifié le gène d'effecteur ripAX2 comme ayant une fonction d'avirulence sur aubergine résistante E6. Sa reconnaissance par E6 semble s'opérer au niveau de la zone hypocotylaire<br>Ralstonia Solanacearum is a soilborn beta-proteobacterium responsible of bacterial wilt on Solanaceaous crops. This bacterium is considered as one of the most harmful plant disease worldwide. This bacterium possesses the ability to infect more than 250 different species, including crops with major economic importance (tomato, potato, tobacco, eucalyptus…). R. solanacearum is divided into four phylotypes originated from different areas: I (Asian), IIA and IIB (American), III (African), IV (Indonesian). Among these phylotype, phylotype I is currently in demographic expansion, is highly recombinogenic and has a wide hosts range. Thus, altogether, these characteristics demonstrated that this phylotype has a high evolutionary potential (sensu McDonald and Linde, 2002). In order to control this bacterium, genetic plant resistance seems to be the most promising method. This method consists in using cultivars with different source of resistance such as resistance genes and/or resistant QTLs. The AG91-25 (E6), an eggplant cultivar possessing a major resistance gene (ERs1), is capable to control some of phylotype I strains of R. solanacearum. However, in order to optimize the management of this resistance and to avoid its fast breakdown, we need to deeply investigate the durability of this resistant gene. Durability can be estimated by studying the evolutionary potential of our pathogen faced to E6 source of resistance and by understanding the molecular mechanisms underlying the interaction between the host (R gene) and its pathogene (Type III Effector – T3E). In order to study R. solanacearum evolutionary dynamics under selective pressure from E6 resistant cultivar, we set up an experimental evolution trial in the field. This trial consisted of three couples of resistant (E6) and susceptible eggplants (E8) microplots, implanted twice a year during three years, hence consisting of 5 cycles. A Multi-Locus VNTR Analysis (MLVA) scheme, consisting of 8 minisatellite loci, was developed in order to characterize the strains extracted from these crop cycles. These VNTRs were specific to R. solanacearum phylotype I strains, they were highly polymorphic and discriminatory at different scale: globally, regionally and locally.Our results showed no breakdown of E6 resistance by R. solanacearum populations, which confirms that this resistance is durable. It seemed that this cultivar reduced the soil bacterial population, preventing bacterial population to infest the resistant host. At the same time, 100% of the E8 plants have died, starting at cycle 2. Bacterial wilt seemed to spread with a “plant-to-plant” dynamics within each microplot. Genetic diversity reduction was also observed during the successive cycle of susceptible eggplant, associated with the increase of frequency of two main haplotypes. However, we failed to identify a clear genetic structuration, neither at the plot scale nor at the microplot scale. Nevertheless, isolation-by-distance data seemed to show that a spatial structure is currently establishing. Altogether, our results suggested that our plot populations appeared to have a clonal epidemic structure.We also looked into 10 T3Es' involvement in the interaction between R. solanacearum and the resistant eggplant (E6). Their distribution was completely different within a collection of phylogenetically diverse strains (91 strains): ripAJ and ripE1 are the most shared T3Es whereas ripP1 and ripP2 were the less common T3E whithin our collection of strains. Some T3Es showed few (ripAJ) or no length polymorphism at all (ripE1 and ripP2) whereas some other (ripAU) are extremely polymorphic. Nevertheless, the T3E effector repertoire did not seemed to be correlated to a specific phenotype on E6 eggplant. Its recognition by E6 seemed to occur in the hypocotyle region rather than in the mesophyll, highlighting a possible organ-specificity of the interaction between ERs1 and ripAX2

Une connaissance approfondie de la résistance à R. solanacearum chez la tomate est nécessaire pour lutter efficacement contre le flétrissement bactérien. Les objectifs de ce travail sont d'identifier une source de résistance à la race 3, phylotype II (r3pII), de caractériser les bases génétiques de cette résistance et de les comparer à celles des souches de race 1. L. esculentum var. cerasiforme Hawaii 7996 a été identifié comme la meilleure source de résistance à une souche réunionnaise de r3pII parmi 82 génotypes de Lycopersicon sp. La cartographie des QTLs de résistance à la race 3 a été réalisée sur la descendance F3 issue de Hawaii 7996 x L. pimpinellifolium WVa700 (sensible), durant deux saisons, en étudiant différents critères (symptômes et colonisation bactérienne). Cette étude a montré la présence d'un QTL généraliste à effet majeur et de QTLs critère ou saison spécifiques. La cartographie des QTLs de résistance aux souches réunionnaises de r1pI et r3pII dans la descendance F8 et la comparaison avec d'autres études révèlent une spécificité phylotypiques des QTLs.

La bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum est lʼagent responsable du flétrissement bactérien sur plus de 200 espèces végétales, dont des espèces agronomiques, faisant de cette bactériose une des plus importantes dans le monde. Le pouvoir pathogène de la bactérie repose en grande partie sur sa capacité à injecter des protéines, appelées effecteurs de Type III (ET3), via le système de sécrétion de Type III (SST3). Chez R. solanacearum, les mécanismes de contrôle de la sécrétion au niveau post-traductionnel restent méconnus, contrairement aux mécanismes de régulation transcriptionnelle. Au cours de ces travaux, nous nous sommes intéressés à quatre protéines potentiellement impliquées dans le contrôle de la sécrétion d’ET3 au niveau post-traductionnel : les protéines chaperonnes de Type III (CT3) putatives HpaB et HpaD, la protéine à domaine LRR HpaG et la protéine à domaine T3S4 HpaP. Nous avons ainsi comparé les sécrétomes de la souche sauvage et des mutants hpa (hypersensitive response and pathogenicity associated) par spectrométrie de masse. Ces protéines ont des rôles très différents sur le contrôle de la sécrétion d’ET3. En effet, la protéine HpaG s’avère être un régulateur négatif de la sécrétion d’ET3 et est spécifiquement requise pour le développement de la maladie sur Medicago truncatula. Au contraire, la protéine HpaD contrôle la sécrétion de peu de substrats du SST3, mais est capable d’interagir avec 9 ET3. Enfin, la protéine HpaB est nécessaire à la sécrétion de la majorité des ET3 et interagit avec 10 ET3. Nos travaux nous ont permis de conclure que les protéines HpaB et HpaD sont de véritables chaperonnes de Type III de classe IB. La protéine HpaB est de plus nécessaire au pouvoir pathogène de la bactérie sur l’ensemble des hôtes testés. Nous avons montré que son homologue chez X. campestris pv. vesicatoria (Xcv) était capable de complémenter partiellement le mutant hpaB de R. solanacearum. Cela a permis d’illustrer le rôle central de la chaperonne HpaB dans la sécrétion d’ET3 chez R. solanacearum et Xcv. Concernant la protéine à domaine T3S4 HpaP, nous avons montré qu’elle contrôlait surtout la sécrétion de substrats précoces du SST3 et de très peu d’ET3. La protéine HpaP interagit physiquement avec la protéine HrpJ, composant putatif de la tige interne du SST3. Chez un mutant hpaP, la protéine HrpJ est alors spécifiquement sécrétée, transloquée in planta, puis retrouvée au sein du cytoplasme et du réticulum endoplasmique de la cellule végétale. Par des approches de génétique d’association, nous avons montré que la protéine HrpJ était capable de déclencher des réponses de type HR-like/nécrose sur certaines accessions d’A. thaliana, et que ces réponses semblaient liées à des acyl-transférases végétales. Nos travaux soulignent ainsi la complexité du réseau de régulation de la sécrétion d’ET3 chez R. solanacearum au niveau post-traductionnel, et ont permis d’avancer dans la compréhension du rôle des protéines Hpa dans ces mécanismes de régulation<br>Ralstonia solanacearum species complex, causing bacterial wilt disease, exerts its pathogenicity through more than a hundred secreted proteins, many of them depending directly on the functionality of a type 3 secretion system (T3SS). To date, only few type 3 effectors (T3Es) have been identified as individually required for bacterial pathogenicity. In order to identify sets of effectors collectively promoting disease on susceptible hosts, we investigated the role of putative post-translational regulators in the control of type 3 secretion (T3S). We identified three proteins potentially implicated in the control of T3S: the chaperones HpaB, HpaD and the LRR protein HpaG. A shotgun secretome analysis with label-free quantification using tandem mass spectrometry was performed on the GMI1000 strain. 228 proteins were identified, among which a large proportion of T3Es. A focused secretome analysis using the three hpa mutants revealed a fine secretion regulation and specific subsets of T3Es with different secretion patterns. We showed that a set of T3Es are secreted in an Hpa-independent manner, whereas others show a positive or a negative Hpa-regulation of their secretion. In parallel, to better understand how these Hpa-proteins control the regulation of the secretion, we looked for Hpa-T3E direct interactions. We screened for HpaB and HpaD interactions with 38 R. solanacearum T3Es and we highlighted a set of shared and specific T3Es. In addition, to evaluate the impact of altered T3E secretion on plant pathogenesis, the hpa mutants were assayed on several host plants and different host specificities could be observed. In parallel, we have demonstrated that HpaP, a putative type 3 secretion substrate specificity switch (T3S4) protein of R. solanacearum controls T3E secretion. Interestingly, HpaP is required for full pathogenicity on several host plants (tomato, Arabidopsis thaliana, …). To better understand the role of HpaP on R. solanacearum pathogenicity, we analyzed the secretomes of the GMI1000 wild type strain as well as the hpaP mutant using mass spectrometry experiment (LC-MS/MS). The secretomes of both strains appeared to be quite similar and highlighted the modulation of the secretion of few type 3 substrates. Interestingly, only one T3 associated protein, HrpJ (putative component of the type 3 apparatus) was identified specifically secreted by the hpaP mutant. We showed that this protein was also specifically translocated by the mutant, and confocal microscopy experiments demonstrated an in planta cytoplasmic localization. The natural diversity of A. thaliana was also explored in response to the hrpJ delivery. Interestingly HrpJ is able to trigger necrosis in some accessions of a local population of A. thaliana. This necrosis responses seem to be associated with a plant acyl-transferase. All these data providing a better view of type 3 secretion control in R. solanacearum

La bactérie phytopathogène R. Solanacearum est l'agent causal du flétrissement bactérien. Les effecteurs de type III sont des protéines injectées par la bactérie dans le cytoplasme végétal et essentielles au pouvoir pathogène mais certains peuvent être reconnus par les plantes ce qui conduit à la résistance végétale. Nous avons identifié deux effecteurs, AvrA et PopP1 qui limitent le spectre d'hôte de R. Solanacearum GMI1000 sur trois espèces de tabac. Nous avons aussi pu démontrer l'activité enzymatique tréhalose-6-phosphate synthase (TPS) de l'effecteur RipTPS (pour Ralstonia injected protein TPS). Le tréhalose-6-phosphate étant une molécule signal qui régule notamment le métabolisme des sucres chez les plantes, il est possible que RipTPS altère le métabolisme végétal au cours de l'infection<br>The plant pathogenic bacterium R. Solanacearum is the causal agent of bacterial wilt. The type III effector proteins that are delivered by the bacteria into plant cells manipulate the host cell physiology in a way that favors bacterial multiplication, but recognition of these effectors by the plant immune system can also lead to resistance against the pathogen. We have identified two effectors, AvrA and PopP1, which determine host specificity of strain GMI1000 on three tobacco species. We have also demonstrated that an effector, called RipTPS (Ralstonia injected protein TPS), possesses a trehalose-6-phosphate synthase (TPS) activity. Since trehalose-6-phosphate is a key signal molecule controlling sugar metabolism in plants, it is hypothesized that RipTPS specifically alters the plant cell metabolism during infection

Le modèle étudié est l'agent phytopathogène vasculaire Ralstonia solanacearum, en portant une attention particulière aux souches de phylotype II. Cette bactérie d'origine tellurique est très diversifiée, tant au plan génétique que phénotypique. Sa classification en constante évolution témoigne d'une volonté de clarifier cette biodiversité inhabituellement forte, tout en cherchant à reconnaître les écotypes structurant ce complexe d'espèces, i.e., des groupes de souches partageant à la fois des traits génotypiques et biologiques spécifiques. Dans le cadre de ce pathosystème modèle, nous nous sommes attachés dans un premier temps à revisiter de façon précise les pathotypes au sein d'écotypes bien décrits dans la littérature, ou à en faire la description (phylotype III africain). Nous avons observé une forte convergence phénotypique entre les souches de phylotype III des hauts plateaux africains et les souches Brown rot de phylotype IIB-1, capables de flétrir la pomme de terre et d'autres Solanacées à température froide. L'adaptation de souches aussi diverses pour la tolérance au froid nous a conduits à dresser un bilan de la situation R. solanacearum en Europe et in extenso dans le bassin méditerranéen. Cette approche a permis d'apprécier les degrés de divergence significative dans le pouvoir pathogène (virulence et agressivité) sur Solanaceae au sein de souches quasi clonales unifiant l'écotype Brown rot, qui s'établissent aussi sous forme d'infections latentes dans les tissus vasculaires de bananiers (Musacées). Dans le même temps, le phénotype de souches pathogènes du bananier, unifiant l'écotype Moko, a aussi été revisité sur Solanaceae qu'elles parviennent à flétrir, y compris des ressources génétiques résistantes au flétrissement bactérien. L'ensemble de ces données expérimentales a permis de dégager les critères de sélection pour le choix de trois nouvelles souches du complexe d'espèces R. solanacearum, dont nous avons obtenu les séquences génomiques. Notre approche en génomique comparative a permis de décrire le premier pangénome chez cet agent pathogène : l'ensemble les gènes repérés de l'espèce. Ces données ont été exploitées par différentes approches bio-informatiques et permettent de concevoir une refonte pertinente du complexe d'espèces R. solanacearum en trois nouvelles espèces génomiques, regroupant les souches de phylotypes I (Asie) et III (Afrique) d'une part, puis les souches de phylotype II (Amérique), et enfin les souches de phylotype IV (Indonésie) d'autre part. Ce pangénome a ensuite été exploité en concevant et développant une puce à ADN, un outil permettant l'exploration à haut débit d'une grande quantité de souches. La densité des données expérimentales accumulées permet une démarche vers l'écologie moléculaire et de reconstituer certains pans du passé évolutif des souches de phylotype II chez R. solanacearum. Par ailleurs, l'analyse approfondie de ces données de génomique, associant phylogéographie et structuration des populations de l'écotype Brown rot, montre une double situation épidémiologique en Europe, recoupant des influences andines et africaines. De la même façon, l'écotype Moko présente trois structures génétiques distinctes. Ces données ont été analysées de manière à retracer les principaux flux de gènes dans les états ancestraux des phylotypes et de dégager la forte contribution de la partie mobile du génome, des gènes relatifs à l'adaptation environnementale et à la pathogénie, comme moteurs dans l'évolution de cet important organisme phytopathogène.

Nous avons exploré la diversité génétique du complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (ceRs) pour caractériser et comprendre les graves épidémies de flétrissement bactérien qui sévissent à Madagascar. Une large collection de souches (n=1224; 75 sites) est constituée. Les souches sont assignées aux phylotypes I, III, et la grande majorité associée à l'épidémie appartiennent au groupe IIB-1 (‘Brown rot’ des anglo-saxons) signalé pour la première fois à Madagascar. L'approche MLVA (RS2-MLVA9) a révélé leur apparenté aux souches IIB-1 distribuées mondialement, suggérant ainsi une introduction malheureuse à Madagascar. Trois populations clonales se propagent par des tubercules infectées. Le génotypage des souches du phylotype III, avec le schéma hautement résolutif RS3-MLVA16 que nous avons développé, a révélé une forte diversité génétique structurée géographiquement en onze populations clonales bien différenciées. Cette structure reflète un caractère endémique des populations suggérant l'absence de transmission par tubercules. Les souches malgaches sont différentes de celles d'Afrique continentale. Les souches IIB-1 et III présentent deux modèles épidémiologiques différents. Les variétés de pomme de terre cultivées à Madagascar n'ont montré aucune résistance génétique vis-à-vis du panel de souches malgaches. Cependant, dans nos conditions expérimentales les accessions 720118 et 800934 sont résistantes aux souches I-31 non détectées pour l'instant à Madagascar, mais prévalentes dans l'océan Indien. Nous disposons ainsi d'un outil robuste pouvant être appliqué à l'étude du phylotype III, d'une vue globale de la structure des populations et d'épidémiologie du ceRs<br>This thesis is exploring genetic diversity, population structure and molecular epidemiology of the Ralstonia solanacearum species complex (Rssc) causing potato bacterial wilt outbreaks in Madagascar. We characterized a large collection of strains (n=1224; 75 sites) collected from potato production areas. Surprisingly, the large outbreaks were associated with IIB-1 strains (Brown rot) while a few were associated with phylotypes I and III. This is the first report of phylotype IIB-1 in Madagascar. The IIB-1 strains were genotyped based on MLVA (RS2-MLVA9). And Malagasy phylotype IIB-1 clustered with worldwide distributed strains. Fine scale genetic investigation suggested three clonal populations that were introduced and spread through latently infected tuber-seeds. Phylotype III strains were genotyped with the highly discriminatory RS3-MLVA16 scheme we developed. Genetic population analyses revealed a high genetic diversity within phylotype III strains that geographically structured into 11 clonal populations. This support the endemic character of the phylotype III population in Madagascar and suggests no transmission with potato tubers. Malagasy strains were distinct from continental African strains. A clear-cut epidemiological profile is shown between IIB-1 and III strains. Genetically, no bacterial wilt resistance properties were shown for the most popular Malagasy potato cultivars, except two cultivars: 720118 and 800934 that showed strong resistance to phylotype I-31 strain that are predominantly distributed in the Indian Ocean. This study offered tool to genotype phylotype III strains and gives an insights into population structure and epidemiology of the Rssc