« Le signal peptidique CLE9 issu des stomates... » et Les solanoéclépines, facteurs d’éclosion des nématodes à kyste de la pomme de terre.

Résumé :

Shinishiro SAWA (Université de Kumamoto, Japon) présentera ses travaux intitulés :

« Le signal peptidique CLE9 issu des stomates induit la formation d’espaces aériens dans le mésophylle ».

Les plantes absorbent le CO₂ par les stomates et les espaces aériens sous-jacents entre les cellules du mésophylle, appelés cavités substomatales. La coordination spatiale des stomates et des cavités substomatales dans deux couches cellulaires distinctes est assurée par une voie de signalisation hypothétique reliant les stomates au mésophylle, dont le mécanisme moléculaire reste inconnu. Nous montrons ici que chez Arabidopsis thaliana, le peptide CLE9 issu des stomates agit par l’intermédiaire du récepteur CLAVATA1 dans les cellules du mésophylle. Cette signalisation active le facteur de transcription WRKY22 afin de spécifier de petits groupes de cellules mésophylliennes sous les stomates, qui forment les cavités substomatales. Le mutant déficient en CLE9 ne parvient pas à former de cavités substomatales, ce qui entraîne un échange gazeux restreint, une photosynthèse inefficace et une biomasse réduite en cas de stress hydrique et de fluctuations de la luminosité. Cette étude propose un cadre génétique pour la formation des cavités substomatales et met en évidence son importance physiologique dans la fixation du carbone par les plantes.

Masa MIZUTANI (École doctorale des sciences agricoles, Université de Kobe, Japon) présentera ses travaux sur

Les solanoéclépines, facteurs d’éclosion des nématodes à kyste de la pomme de terre : isolement, biosynthèse, interactions microbiennes et perspectives d’avenir

Les nématodes à kyste sont des endoparasites sédentaires hautement évolués, considérés comme des ravageurs nuisibles dans le monde entier. Les nématodes à kyste de la pomme de terre (PCN : Globodera rostochiensis et Globodera pallida) parasitent exclusivement les plantes de la famille des Solanacées, telles que la pomme de terre et la tomate, tandis que le nématode à kyste du soja (SCN, Heterodera glycines) est un parasite spécifique des Fabacées. Les œufs des PCN contenus dans le kyste sont protégés de la sécheresse, du froid et des insecticides présents dans le sol ; ils peuvent survivre sans éclore pendant jusqu’à 20 ans en l’absence de plantes hôtes. Lorsque des plantes hôtes apparaissent à proximité, les œufs contenus dans le kyste éclosent en réponse à des composés spécifiques appelés « facteurs d’éclosion » (HF), sécrétés par les racines de la plante hôte.

L'éclosion est une étape cruciale du cycle de vie des nématodes à kyste ; par conséquent, les substances hépatotoxiques constituent des cibles clés pour la lutte contre ces nématodes. Dans les années 1980, trois éclepines – les glycinoéclipines A, B et C (GEA, GEB et GEC) – ont été isolées à partir de racines de haricots rouges en tant que substances hépatotoxiques contre le nématode du haricot (SCN). Dans les années 1990, la solanoéclepine A (SEA), un HF hautement actif contre le PCN, a été identifiée dans l’exsudat racinaire de plusieurs plantes de la famille des Solanacées, telles que la tomate et la pomme de terre. Cependant, des études menées sur des tomates cultivées en hydroponie et des pommes de terre cultivées en pleine terre ont montré que la SEA seule ne pouvait pas expliquer toute l’activité de stimulation de l’éclosion du PCN. Au cours de ce séminaire, je présenterai nos recherches récentes sur l’isolement et la détermination de la structure de la solanoéclépine B (SEB) et de la solanoéclépine C (SEC), l’identification des gènes codant pour leurs enzymes biosynthétiques, l’augmentation de la biosynthèse des éclepines en réponse à une carence en nutriments, ainsi que les conversions métaboliques de la SEC en SEB et en SEA induites par les micro-organismes du sol. 1,2) Je présenterai également nos projets de recherche futurs.

1) Shimizu, K., Akiyama, R., Okamura, Y., Ogawa, C., Masuda, Y., Sakata, I.,Watanabe, B., Sugimoto, Y., Kushida, A., Tanino, K., Mizutani, M. Solanoeclepin B, a hatching factor for potato cyst nematode. Science Advances, 9(11): eadf4166 (2023).

2)Akiyama, R., Kawano, Y., Shimizu, K., Makino, S., Akanuma, K., Nagatomo, H., Hirai, Y.H., Sugimoto, Y., Kushida, A., Tanino, K., Mizutani, M. Solanoeclepin C, a root‐secreted molecule converted by rhizosphere microbes to hatching factors for potato cyst nematodes. New Phytologist, 247 (3), 1370-1381 (2025).