Le langage chimique des champignons endophytes
Par Benje le jeudi, octobre 18 2012, 21:37 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS
Des scientifiques des laboratoires "Molécules de communication et
adaptation des micro-organismes" et "Origine, structure et évolution de
la biodiversité" (Muséum national d'Histoire naturelle/CNRS) viennent de
mettre en évidence un langage chimique qui conférerait un avantage
écologique aux champignons endophytes, au bénéfice de la plante-hôte,
lorsqu'ils sont en compétition avec les champignons phytopathogènes.
Cette étude ouvre de nouvelles perspectives dans la lutte contre les
champignons producteurs de mycotoxines susceptibles de contaminer les
aliments et les fourrages. Les résultats sont publiés cette semaine dans
la revue PLoS One.
Toutes les plantes abritent une flore fongique constituée de champignons
non pathogènes dits "endophytes". Bien qu'ils soient invisibles et peu
connus, leur fonction écologique apparait de plus en plus évidente
puisqu'ils participeraient activement à une meilleure adaptation des
plantes à leur environnement.
Ils sont d'ailleurs qualifiés de mutualistes, exerçant un pouvoir
protecteur pour les plantes. Une des composantes de ce mutualisme serait
la production de molécules bénéfiques à la plante: ces molécules
auraient des propriétés antibiotiques contre les agents phytopathogènes,
insecticides ou anti-appétantes contre les insectes, neurotoxiques
contre les herbivores, ou encore hormonales pour stimuler la croissance
de la plante.
Les scientifiques ont étudié l'un de ces champignons endophytes, nommé Paraconiothyrium variabile et isolé d'un conifère du Jardin des Plantes de Paris. Ce champignon s'est montré particulièrement actif en inhibant, in vitro, la croissance d'un phytopathogène commun, Fusarium oxysporum.
Lors de la compétition in vitro sur boite de Pétri, la structure du phytopathogène observée par microscopies optique et électronique apparait altérée et désorganisée suggérant la sécrétion de molécules de défense par le champignon endophyte.
En étudiant comparativement par spectrométrie de masse
les profils métaboliques des deux champignons pris isolément, et en les
comparant avec ceux des deux mêmes champignons en compétition directe,
les scientifiques ont mis en évidence la sécrétion spécifique d'une
douzaine de petites molécules par le champignon endophyte lorsqu'il est
en compétition avec le phytopathogène.
Deux d'entre elles ont été identifiées comme étant de la famille des
oxylipines, des composés dérivés de l'oxydation des acides gras
polyinsaturés et responsables de la communication chez de nombreux êtres vivants, végétaux et mammifères en particulier, mais peu étudiés chez les champignons.
Si ces molécules ne sont pas directement impliquées dans l'inhibition de
la croissance du phytopathogène, suggérant l'existence d'un langage
beaucoup plus complexe, elles sont capables d'inhiber de 90% la
production d'une mycotoxine puissante, la beauvéricine, par le
phytopathogène. Ces oxylipines auraient donc un rôle signal dans la régulation des cascades métaboliques, agissant comme un véritable langage moléculaire.
L'inhibition de la production de mycotoxines par les oxylipines
fongiques pourrait donc conférer un avantage écologique aux champignons
endophytes, au bénéfice de la plante-hôte, lors de leur compétition avec
les phytopathogènes.
Il s'agit là des premiers résultats supportant l'hypothèse de
l'induction de composés de défense chez un champignon endophyte au
moment de la compétition avec un pathogène.
Cette étude ouvre de nouvelles perspectives dans la lutte contre les
champignons producteurs de mycotoxines susceptibles de contaminer les
aliments et les fourrages.
Référence: A. Combès, I. Ndoye, C. Bance, J. Bruzaud, C. Djedjat, J. Dupont, B.
Nay, S. Prado. Chemical communication between the endophytic fungus
Paraconiothyrium variabile and the phytopathogen Fusarium oxysporum.
PLoS One, 15 octobre 2012.