Caractérisation moléculaire de la famille des gènes MLO chez cannabis sativa et leur implication potentielle lors de l'interaction avec golovinomyces ambrosiae, agent causal de l'oïdium.

Abstract

Cannabis sativa est de plus en plus cultivé dans le monde à des fins médicinales, industrielles et récréatives. Comme chez toutes les plantes cultivées, le cannabis est exposé à plusieurs agents pathogènes, y compris l’oïdium. Cette maladie fongique exerce un stress chez les plantes de cannabis et réduit la qualité des inflorescences, qui sont d’intérêt économique, entraînant des pertes importantes pour les producteurs autorisés. Les gènes MLO (Mildew Locus O) font partie d’une famille de gènes codant pour des protéines retrouvées spécifiquement chez les plantes. Ces gènes sont répartis dans des clades conservés, où les clades IV et V sont connus pour leur implication dans la susceptibilité à l’oïdium chez les plantes à fleurs. Dans plusieurs études, l’inactivation de ces gènes a entraîné une résistance durable à la maladie chez différentes espèces de plantes. Cette étude avait comme objectif d’identifier et de caractériser les membres de la famille des gènes MLO chez le cannabis. Quinze gènes, nommés CsMLO1-15, ont été identifiés et curés manuellement dans cinq génomes de cannabis. Une analyse phylogénétique a indiqué la présence de sept clades distincts, incluant deux gènes se regroupant dans le clade V. Subséquemment, une analyse transcriptomique a révélé que les deux gènes du clade V, CsMLO1 et CsMLO4, étaient surexprimés à la suite de l’infection par Golovinomyces ambrosiae, fournissant des preuves additionnelles que ces deux gènes pourraient être impliqués dans la susceptibilité à l’oïdium chez le cannabis. Enfin, une investigation des séquences codants pour CsMLO1 et CsMLO4 chez 32 cultivars de cannabis a révélé plusieurs mutations entraînant des modifications d’acides aminés; l’impact potentiel de ces changements sur la structure et fonction de la protéine est discuté. Une investigation approfondie des deux gènes candidats potentiels CsMLO1et CsMLO4 quant à leurs implications dans la susceptibilité à l’oïdium est suggérée. Les résultats obtenus serviront de base importante pour des investigations futures et seront utiles à des fins de sélection dans des programmes d’amélioration génétique pour le développement de cultivars résistants chez C. sativa. Mots clés : Cannabis, oïdium, maladie fongique, gènes de susceptibilité, interaction plantes-agents pathogènes, MLO