La résistance induite : une nouvelle stratégie de défense des plantes contre les agents pathogènes Induced resistance : a novel plant defense strategy against pathogens

Résumé

Tout au long de leur co-évolution, les plantes et les microorganismes pathogènes ont développé des relations complexes résultant d'un échange constant d'informations moléculaires. Les agents pathogènes ont élaboré toute une gamme de stratégies offensives pour parasiter les plantes et en contrepartie, les plantes ont déployé un arsenal défensif similaire à bien des égards aux défenses immunitaires animales. Les percées récentes en biologie moléculaire et en transformation des végétaux ont démontré que sensibiliser une plante à répondre plus rapidement à l'infection pouvait lui conférer une protection accrue contre des microorganismes virulents. Un aspect important dans la mise en évidence du rôle joué par les molécules de défense au niveau de l'expression de la résistance est une connaissance exacte de leur localisation spatio-temporelle dans les tissus en état de stress. Afin de cerner le processus associé à l'induction de résistance chez les plantes, l'effet d'éliciteurs biologiques, microbiens et chimiques sur la réponse cellulaire des plantes envers une attaque pathogène a fait l'objet d'investigations et les mécanismes impliqués dans le phénomène ont été étudiés. Dans tous les cas, il a été montré qu'une corrélation existait entre la réponse globale de la plante et des changements dans la biochimie et la physiologie des cellules, lesquels étaient accompagnés de modifications structurales incluant la formation d'appositions pariétales riches en callose et l'infiltration de composés phénoliques aux sites de pénétration potentielle par l'agent pathogène. L'activation du sentier des phénylpropanoïdes est un phénomème crucial dans la restriction de la croissance de l'agent pathogène et dans la survie des cellules-hôtes en conditions de stress. Bien qu'il n'existe que peu d'exemples d'application pratique de la résistance induite en tant que méthode de lutte contre les maladies des plantes, les résultats obtenus à partir de quelques expériences menées en plein champ et en serre sont encourageants et indiquent que cette approche a le potentiel de devenir une stratégie de lutte efficace et durable contre toute une gamme d'agents pathogènes.

Abstract

During the course of their coevolution, plants and pathogens have evolved an intricate relationship resulting from a continuous exchange of molecular information. Pathogens have developed an array of offensive strategies to parasitize plants and, in turn, plants have deployed a wide range of defense mechanisms similar in some respects to the immune defenses produced in animais. The recent advances in molecular biology and plant transformation have provided evidence that sensitizing a plant to respond more rapidly to infection could confer increased protection against virulent pathogens. One important facet in ascertaining the significance of defense molecules in plant disease resistance isthe exact knowledgeof their spatio-temporal distribution in stressed plant tissues. In an effort to understand the process associated with the induction of plant disease resistance, the effect of biological, microbial and chemical elicitors on the plant cell response during attack by fungal pathogens was investigated and the mechanisms underlying the expression of resistance studied. Evidence was provided that, in all cases, disease-resistance reactions correlated with changes in cell biochemistry and physiology that were accompanied by structural modifications including the formation of callose-enriched wall appositions and the infiltration of phenolic compounds at sites of potential pathogen penetration. Activation of the phenylpropanoid pathway appeared to be a crucial phenomenon involved in pathogen growth restriction and host cell survival under stress conditions. Although examples of practical use of induced resistance as a method of plant disease control are few, a number of field and greenhouse experiments are encouraging and indicate that this approach has the potential to become a powerful strategy against an array of pathogens in a persistent manner.