Les chênes sont de puissants symboles de la campagne, notamment parce qu'ils sont capables de grandir et de vivre pendant de nombreux siècles. Le plus représentatif de la place du chêne dans l'histoire et la culture en Europe est Quercus robur  (le chêne commun, pédonculé ou européen), qui fait l'objet d'un article de Bartholomé et ses collègues dans New Phytologistdu récent numéro spécial consacré au chêne. La protection des chênes contre les agents pathogènes est un sujet à la fois scientifique, populaire et commercial, qui est étayé par des questions fondamentales sur la façon dont les agents pathogènes évoluent pour utiliser les plantes comme hôtes et comment les plantes évoluent pour contrer cela. Bartholomé et ses collègues examinent comment la sensibilité à l'infection ou la résistance du chêne commun «naïf» à deux agents pathogènes exotiques varie en fonction de la constitution génétique. Ils identifient ensuite des loci génétiques susceptibles d'être d'intérêt futur pour étudier les bases de la résistance du chêne commun à ses pathogènes.

Image: canva.

Contrairement aux mammifères, les plantes n'ont pas de cellules immunitaires mobiles et les cellules végétales somatiques doivent donc être capables de détecter et de répondre aux agents pathogènes. On pense que la résistance des chênes à un agent pathogène particulier est liée à la génétique des populations et si la co-évolution plante-agent pathogène a pu se produire. Ainsi, de graves épidémies surviennent souvent lorsqu'une population « naïve » rencontre un agent pathogène auquel elle a peu ou pas été exposée auparavant. Comme Bartholomé et ses collègues l'expliquent, les cas où une résistance partielle à un nouvel agent pathogène se produit dans des populations «naïves» sont appelés résistance exaptée. Une résistance exaptée peut se produire par le biais de mécanismes de résistance existants à des agents pathogènes rencontrés précédemment étant au moins partiellement efficaces contre de nouveaux agents pathogènes.

L'oïdium est une maladie commune à de nombreuses espèces végétales, causée par une variété d'agents pathogènes différents. Dans le cas du chêne commun, les agents pathogènes de l'oïdium Érysiphe alphitoides et Phytophthora Cinnamomi sont tous deux d'origine non européenne et n'ont donc vraisemblablement pas été impliqués dans une co-évolution significative avec les chênes européens. Dans cette étude à long terme, des chênes communs dans des conditions de terrain et des conditions contrôlées d'héritage connu sont examinés pour leur sensibilité à ces deux agents pathogènes exotiques de l'oïdium. La variable des degrés de sensibilité aux deux pathogènes exotiques de l'oïdium suit un schéma héréditaire, liant cela à une base génétique malgré le fait que ces populations de chênes soient « naïves » aux deux pathogènes.

Afin d'identifier la base génétique de la variation héréditaire de la sensibilité, Bartholomé et ses collègues comparent les données de cartes génétiques préexistantes à leurs données de sensibilité de la population pour identifier les locus génétiques associés à cette variation. Deux régions semblent revêtir une importance particulière, l'une sur le chromosome 3 et l'autre sur le chromosome 10. L'une de ces régions est particulièrement riche en gènes connus sous le nom de récepteurs de type kinases, qui sont connus pour fonctionner dans la reconnaissance de marqueurs moléculaires à grande échelle de l'attaque. agents pathogènes. Les gènes codant pour les galactinol-synthases, dont on pense qu'ils sont impliqués dans les réponses basées sur la signalisation aux agents pathogènes, ont également été considérablement enrichis. En revanche, aucun gène connu pour être impliqué dans la reconnaissance de traits spécifiques à des agents pathogènes plus restreints n'a été trouvé en densité significative dans les deux régions génétiques identifiées.

L'identification des locus génétiques importants pour déterminer la résistance ou la sensibilité aux agents pathogènes du chêne commun sera probablement importante pour protéger cette espèce à l'avenir contre des scénarios qui peuvent rapidement devenir dévastateurs, par exemple comme nous l'avons vu avec la maladie hollandaise de l'orme et le dépérissement du frêne. Cette étude et d'autres donnent également des informations intéressantes sur le modèle d'évolution des réponses des plantes aux agents pathogènes. Les plantes semblent avoir, dans l'ensemble, trouvé un équilibre entre le maintien de larges mécanismes de perception et de réponse capables de fournir une résistance au moins partielle aux nouveaux agents pathogènes, et l'acquisition spécifique d'une reconnaissance immunitaire et de réponses adaptées aux agents pathogènes rencontrés.