Les phytoalexines et leur intervention dans la résistance hypersensible aux champignons phytopathogènes

Abstract

(reçu le 3 janvier 1989, accepté le 13 avril 1989) Résumé — La réaction hypersensible est un mécanisme de défense des plantes caractérisé par une nécrose pigmen-tée, touchant peu de cellules, et se développant rapidement au niveau du point de pénétration du champignon phyto-pathogène. Elle entraîne généralement une restriction du développement de celui-ci, et est caractéristique de plantes présentant une résistance verticale au parasite, ou un haut niveau de résistance générale. Elle ne s'exprime souvent que dans certains tissus, voire certaines cellules. La réaction hypersensible est un phénomène complexe, s'accompa-gnant de nombreuses modifications physiologiques et biochimiques, parmi lesquelles des perturbations de la perméa-bilité cellulaire, une stimulation de la production d'éthylène et une synthèse intense de phytoalexines. Composés anti-microbiens de faible poids moléculaire, ces dernières sont observées chez la plupart des dicotylédones. Leur accumulation résulte d'une activation génique spécifique et d'une synthèse de novo d'ARNm et de protéines, en répon-se à une contamination, à un stress biologique (éliciteurs biotiques) ou à des stimuli abiotiques. Tous les individus d'une même espèce possèdent les gènes nécessaires à la synthèse des mêmes phytoalexines. La résistance à un micro-organisme serait liée à une accumulation plus rapide et/ou plus intense de ces métabolites. Par ailleurs, certains agents pathogènes ont la capacité de supprimer les synthèses de phytoalexines par la plante ou de détoxifier celles-ci. Lors d'une réaction hypersensible, la séquence d'événements le plus couramment observée est : mort de quelques cellules de l'hôte / accumulation de phytoalexines / mort du parasite. La mort cellulaire servirait de signal déclenchant la synthèse des phytoalexines. Celles-ci, synthétisées par les tissus sains environnants, sont concentrées dans les cel-lules mortes. Leur accumulation serait responsable de la restriction du développement de l'agent pathogène, voire du processus nécrotique. phytoalexines -résistance hypersensible -champignons phytopathogènes Summary — Phytoalexins and their involvement in the hypersensitive response to fungal pathogens. The hypersensitive response is a rapid necrosis of plant cells surrounding the infection site of the pathogen and restricting its development Plants with major genes for resistance or a high level of general resistance usually develop a hyper-sensitive response in some specific tissues or cells. This reaction is the sum of many biochemical and physiological changes, including cell permeability damage, enhanced production of ethylene and accumulation of phytoalexins. Phy-toalexins are low molecular weight antimicrobial compounds which have been described in most dicotyledons. Phytoa-lexin accumulation is initiated by infection or abiotic stresses and requires specific gene activation and de novo syn-thesis of mRNA and proteins. All the plants of the same species possess the genes for the synthesis of the same phytoalexins. Resistance to pathogens would then be related to the amount of their accumulation. Some pathogens are able to suppress phytoalexin synthesis or to detoxify these compounds. The hypersensitive response is usually a three-step event: plant cell deathlphytoalexin accumulation/death of the pathogen. Host cell death would be the trig-ger for phytoalexin synthesis, and their accumulation in necrotic cells would restrict pathogen development. phytoalexins -hypersensitive resistance -fungal pathogens Introduction