Hemileia vastatrix

> Hemileia vastatrix
> Melampsora larici-populina

Introduction

Parmi les champignons phytopathogènes, les Basidiomycètes responsables des maladies de rouille causent des dégâts considérables chez des plantes d’importance économique telles que le caféier, le peuplier, ou encore le blé ou le lin. Les mécanismes qui contrôlent le développement des rouilles dans les tissus de l’hôte sont encore mal connus. Une des raisons principales est la difficulté d’étude de ces micro-organismes, non cultivables en laboratoire, et qui nécessitent les tissus vivants de leur hôte pour se développer. Le séquençage de deux génomes de champignons à rouilles a été réalisé en 2007 et les données sont désormais disponibles pour la communauté scientifique internationale : rouille du peuplier Melampsora larici-populina (Joint Genome Institute, Etats-Unis & UMR IAM INRA Nancy, France) ; rouille du blé Puccinia graminis f. sp. tritici (Broad Institute, Etats-Unis).

Ce projet collaboratif entre l’INRA, l’IRD et le Genoscope s’intéresse à deux rouilles foliaires de deux plantes pérennes d’intérêt agronomique : M. larici-populina qui infecte le peuplier et Hemileia vastatrix qui infecte le caféier. En utilisant les techniques de séquençage à très haut débit de nouvelle génération, les transcrits fongiques exprimés par les rouilles Melampsora et Hemileia dans les tissus foliaires de leur hôte respectif seront identifiés.

En mettant à profit l’ensemble des données génomiques disponibles pour des plantes et des champignons Basidiomycètes, les résultats obtenus pour l’interaction Peuplier/Melampsora seront exploités pour analyser le pathosystème Caféier/Hemileia pour lequel il n’existe pas encore de données génomiques pour le parasite. Chez les deux types de rouille, un intérêt particulier sera porté sur les gènes fongiques codant des petites protéines sécrétées, qui pourraient potentiellement être des effecteurs de virulence.

Hemileia vastatrix

Hemileia vastatrix (Berk. & Broome) est un champignon Basidiomycète parasite obligatoire, spécifique des caféiers (Coffea sp.) et de quelques Psilanthus. En particulier, H. vastatrix est l’agent de la rouille orangée, maladie affectant l’espèce de caféier C. arabica, productrice du café d’excellente qualité, connu sous le nom d’arabica.

La rouille orangée est actuellement répandue dans toutes les zones de culture du caféier et les principales variétés de C. arabica cultivées sont très sensibles à H. vastatrix. La rouille orangée est considérée comme la maladie cryptogamique la plus néfaste du caféier ; elle est à l’origine de lourdes pertes qui se chiffrent en millions de dollars pour la caféiculture dans le monde. Les pertes de production dues à la rouille sont estimées à 30% si aucun traitement n’est employé.

Au plan biologique, H. vastatrix est une rouille de type macrocyclique sans hôte intermédiaire connu. L’infection des feuilles de caféier se produit au niveau de leur face inférieure. En condition de forte humidité, les urédospores germent et développent un appressorium au-dessus d’un stomate par lequel H. vastatrix pénètre la feuille.

Le champignon colonise ensuite le mésophylle par des hyphes à développement intercellulaire, et produit des haustoria à l’intérieur des cellules de l’hôte pour puiser les nutriments nécessaires à son développement. C’est à partir des hyphes intercellulaires que sont produites de nouvelles spores 15 à 24 jours après l’infection (une lésion produit entre 300 000 et 400 000 spores). A ce jour, quasiment aucune donnée génétique ou moléculaire n’est disponible sur H. vastatrix.