The botrydial biosynthetic gene cluster of Botrytis cinerea displays a bipartite genomic structure and is positively regulated by the putative Zn(II)2Cys6 transcription factor BcBot6

Botrydial (BOT) is a non-host specific phytotoxin produced by the polyphagous phytopathogenic fungus Botrytis cinerea. The genomic region of the BOT biosynthetic gene cluster was investigated and revealed two additional genes named Bcbot6 and Bcbot7. Analysis revealed that the G + C/A + T-equilibrated regions that contain the Bcbot genes alternate with A + T-rich regions made of relics of transposable elements that have undergone repeat-induced point mutations (RIP). Furthermore, BcBot6, a Zn(II)2Cys6 putative transcription factor was identified as a nuclear protein and the major positive regulator of BOT biosynthesis. In addition, the phenotype of the DBcbot6 mutant indicated that BcBot6 and therefore BOT are dispensable for the development, pathogenicity and response to abiotic stresses in the B. cinerea strain B05.10. Finally, our data revealed that B. pseudocinerea, that is also polyphagous and lives in sympatry with B. cinerea, lacks the ability to produce BOT. Identification of BcBot6 as the major regulator of BOT synthesis is the first step towards a comprehensive understanding of the complete regulation network of BOT synthesis and of its ecological role in the B. cinerea life cycle

Régulation spécifique des clusters botrydial et acide botcinique chez Botrytis cinerea

Botrytis cinerea est l’agent pathogène responsable de la pourriture grise qui touche plus de 200 espèces végétales. Parmi les facteurs de virulence identifiés chez ce champignon ascomycète figurent deux toxines (et leurs dérivés respectifs) ayant un rôle redondant dans la nécrotrophie. Il s’agit du sesquiterpène botrydial (BOT) et du polycétide acide botcinique (BOA). Les gènes responsables de leur synthèse sont agencés en clusters au sein du génome comme dans la plupart des cas pour les gènes du métabolisme secondaire chez les champignons. Des études précédentes ont permis de mettre en évidence la régulation de ces clusters par des voies de transductions conservées de type MAP kinases ainsi que par des facteurs de transcription globaux comme le facteur de transcription calcineurine-dépendant BcCrz1. De plus, un fort lien entre l’expression de ces gènes du métabolisme secondaire et le développement en réponse à la lumière a été démontré chez l’agent de la pourriture grise, notamment par la caractérisation des membres du complexe Velvet BcVel1 et BcLae1. Des données de régulation globale sont donc disponibles pour les gènes Bcbot et Bcboa mais leurs régulateurs directs n’ont pas été caractérisés. D’après de nombreux exemples de la littérature, lorsqu’un gène codant un facteur de transcription se trouve au sein d’un cluster du métabolisme secondaire, la protéine produite régule spécifiquement les gènes du cluster. Parmi les gènes Bcboa, Bcboa13 est prédit pour coder un facteur de transcription de type Zn(II)2Cys6. D’autre part, une nouvelle version du génome de B. cinerea a permis de compléter la liste des gènes putatifs du cluster BOT et de mettre en évidence à proximité des gènes Bcbot1 à 5 un gène (Bcbot6) prédit pour coder également un FT de type Zn(II)2Cys6. Dans le cadre de notre étude, la caractérisation fonctionnelle de BcBot6 et BcBoa13 est réalisée. Notre hypothèse est que ces facteurs de transcription sont des régulateurs spécifiques de leur cluster. Les données acquises jusqu’ici via la création de mutants et des analyses d’expression par RT-qPCR confirment cette hypothèse. Afin d’étudier la capacité de BcBot6 et BcBoa13 d’intervenir dans des interactions directes avec les promoteurs Bcbot et Bcboa, une approche par simple hybride est actuellement réalisée. Finalement, la banque de facteurs de transcription dont nous disposons sera criblée pour identifier des régulateurs de Bcbot6 et Bcboa13 afin de faire le lien avec les cascades d’activation déjà̀ connues

Characterisation of French powdery mildew populations infecting triticale

National audienc

Oïdium, le cas triticale est riche d'enseignements. Caractérisation des populations d'oïdium infestant le triticale : révélation d'une nouvelle entité à l'origine de cette maladie émergente, et ses conséquences pour la sélection variétale

Depuis le début des années 2000. Les agronomes observent régulièrement de fortes infestations d'oïdium sur le triticale dans plusieurs pays européens, dont la France. Des variétés qui étaient résistantes lors de leurs inscription au catalogue sont maintenant totalement sensibles et nécessitent l'utilisation de fongicides. Cette maladie émergente peut se montrer très nuisible. Des pertes de rendement allant jusqu'à 20 % ont pu être observées dans de nombreuses situations d'infestation par l'oïdium. Parfois, cela va jusqu'à remettre en cause l'intérêt de l'utilisation du triticale

Evidence of host-range expansion from new powdery mildew (Blumeria graminis) infections of triticale (xTriticosecale) in France

This study aimed to determine whether powdery mildew caused by Blumeria graminis is an endemic pathogen of triticale (×Triticosecale: Triticum × Secale), emerging as a result of recent changes in its pathogenicity, or whether it is a new pathogen, possibly resulting from hybridization between ff. spp. tritici and secalis. A secondary aim was to consider breeding practices that may have favoured this emergence. Phylogenetic analyses based upon six genes revealed the close relatedness of the novel entity and the ff. spp. tritici and secalis, but the IGS marker finally grouped together the isolates collected on triticale and on wheat, supporting the scenario of a recent host-range expansion from wheat to triticale. Pathotype analyses concluded that virulence spectra of B. graminis infecting triticale were new in comparison to those observed for other reference formae speciales, and lack of fungicide resistance in triticale isolates strengthens the hypothesis of no or little genetic exchange between wheat and triticale populations of powdery mildew. This adaptation may follow the breakdown of plant resistance genes, which are probably not very diverse in current triticale cultivars since this criterion was not considered as a major one until recent years. Moreover, the complex selection and genetics of this hybrid cereal makes it difficult to predict the transmission of powdery mildew resistance genes

Functional analysis of fungal virulence factors in the grape/Botrytis interaction

Communication orale 03.2absen

Botcinic acid biosynthesis in Botrytis cinerea relies on a subtelomeric gene cluster surrounded by relics of transposons and is regulated by the Zn(2)Cys(6) transcription factor BcBoa13

International audienceBotcinic acid is a phytotoxic polyketide involved in the virulence of the gray mold fungus Botrytis cinerea. Here, we aimed to investigate the specific regulation of the cluster of Bcboa genes that is responsible for its biosynthesis. Our analysis showed that this cluster is located in a subtelomeric genomic region containing alternating G+C/A+T-balanced regions, and A+T-rich regions made from transposable elements that underwent RIP (Repeat-Induced Pointmutation). Genetic analyses demonstrated that BcBoa13, a putative Zn(2)Cys(6) transcription factor, is a nuclear protein with a major positive regulatory role on the expression of other Bcboa1-to-Bcboa12 genes, and botcinic acid production. In conclusion, the structure and the regulation of the botcinic acid gene cluster show similar features with the cluster responsible for the biosynthesis of the other known phytotoxin produced by B. cinerea, i.e., the sesquiterpene botrydial. Both clusters contain a gene encoding a pathway-specific Zn(2)Cys(6) positive regulator, and both are surrounded by relics of transposons which raise some questions about the role of these repeated elements in the evolution and regulation of the secondary metabolism gene clusters in Botrytis

BOA13, un facteur de transcription qui régule la synthèse d’acide botcinique et d’autres fonctions impliquées dans la nécrotrophie

Botrytis cinerea est le champignon nécrotrophe responsable de la pourriture grise qui affecte plus de 200 espèces végétales. Cet agent phytopathogène possède un fort potentiel de synthèse de métabolites secondaires (MSs). Le rôle de plusieurs de ces métabolites, dont le polycétide acide botcinique, a été mis en évidence dans la mort des cellules de l’hôte et dans la colonisation de ses tissus. Les mécanismes moléculaires qui régulent l’expression des gènes codant ces MSs restent cependant jusqu’ici méconnus et leur étude présente donc un réel intérêt. Les gènes responsables de la synthèse de l’acide botcinique sont organisés en cluster (BOA) et l’un d’entre eux code un facteur de transcription (BOA13). L’analyse transcriptomique globale du mutant Δboa13 a permis de mettre en exergue le rôle régulateur attendu du facteur de transcription (FT) sur les gènes du cluster BOA mais aussi de façon inattendue sur des gènes impliqués dans d’autres aspects de la nécrotrophie (production d’enzymes de dégradation des parois végétales, protéases, transporteurs membranaires et réponse au stress oxydatif). Ce résultat est original puisqu’il révèle une régulation par BOA13 de gènes qui ne sont pas impliqués dans le métabolisme secondaire. Les travaux en cours visent (i) à identifier les motifs de fixation de BOA13 et (ii) à déterminer si ce FT interagit directement avec les promoteurs des gènes candidats. Pour cela, ils consistent dans un premier temps à réaliser une analyse en microscopie à fluorescence des promoteurs entiers et tronqués fusionnés à la GFP au sein de transformants de B. cinerea. Le niveau d’intensité du signal de fluorescence permettra de mettre en évidence l’implication des régions d’intérêt dans la fixation de FTs. Ensuite, l’outil simple-hybride développé au sein du laboratoire sera utilisé pour mettre en évidence l’interaction physique possible entre BOA13 et les motifs validés lors de l’étape de microscopie. L’ensemble des FTs de la banque simple-hybride sera aussi criblé afin de vérifier si certains d’entre eux interagissent avec les motifs étudiés. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’approfondir les connaissances relatives à la régulation de la synthèse de toxines chez le champignon nécrotrophe modèle B. cinerea