Une paire de gènes atypiques codant pour le NLR confère au soja asiatique une résistance à la rouille

Dans le monde compétitif de l'agriculture mondiale, le soja tient une place essentielle en tant que culture fournissant une source importante d'huile et de protéines. Cependant, cette légumineuse vitale fait face à un ennemi redoutable - la rouille asiatique du soja (RAS), une maladie dévastatrice causée par le champignon Phakopsora pachyrhizi. La RAS peut anéantir les rendements de soja, entraînant des pertes allant jusqu'à 80 %. Avec peu de variétés résistantes disponibles, les agriculteurs ont dû compter sur des mesures de contrôle chimique coûteuses pour protéger leurs cultures.

Cependant, une équipe de scientifiques talentueux a découvert une découverte révolutionnaire qui pourrait inverser la tendance dans la lutte contre la RAS. Dans une étude révolutionnaire publiée dans Nature Communications, ils révèlent l'isolement et la caractérisation d'une paire de gènes atypiques, Rpp6907-7 et Rpp6907-4, qui confèrent une résistance à large spectre à la maladie du champignon du soja.

Les chercheurs ont découvert que Rpp6907-7 code une protéine de type nucleotide-binding leucine-rich repeat (NLR) unique, qui joue un rôle crucial dans le déclenchement de la réponse immunitaire de la plante. Lorsqu'il est exprimé dans des variétés sensibles de soja, Rpp6907-7 seul a fourni une immunité presque complète contre une large gamme de populations de RAS des États-Unis et du Brésil.

Intrigant, les scientifiques ont également identifié Rpp6907-4, un autre gène NLR qui agit comme un régulateur de l'activité de Rpp6907-7. Grâce à des analyses génétiques et moléculaires, ils ont découvert que Rpp6907-4 fonctionne comme un répresseur de la résistance médiée par Rpp6907-7 en l'absence d'effecteurs de pathogènes reconnus. Cet équilibre délicat entre les deux gènes contribue à maintenir l'équilibre entre la défense des plantes et la croissance, assurant que la plante de soja puisse prospérer sans compromettre son rendement.

Les chercheurs ont également approfondi l'histoire évolutive du cluster de gènes NLR hébergeant Rpp6907-7 et Rpp6907-4, révélant une diversité remarquable dans divers génomes de soja. Cette variation génétique, entraînée par des processus tels que la recombinaison illégitime et les insertions d'éléments transposables, a probablement contribué au développement de spécificités de résistance uniques au soja au fil du temps.

La découverte de cette paire atypique de NLR représente une avancée significative dans notre compréhension de l'immunité des plantes. Contrairement aux paires NLR précédemment caractérisées, Rpp6907-4 manque de domaines intégrés supplémentaires, suggérant un mécanisme de reconnaissance et de signalisation distinct. Cela ajoute à la complexité et à la diversité croissantes de l'arsenal de défense des plantes.

L'impact potentiel de cette découverte s'étend bien au-delà de la salle de conférence. Les chercheurs ont démontré que les plantes de soja transgéniques exprimant Rpp6907-7 présentent une résistance robuste et durable à la RAS sans de pénalités de rendement apparentes. Cela fait de Rpp6907-7 un candidat très prometteur pour le déploiement dans les programmes d'élevage et d'ingénierie génétique des légumineuses, ouvrant la voie au développement de variétés résilientes et à haut rendement de soja qui peuvent résister aux effets dévastateurs de cette maladie dévastatrice.

Alors que le monde fait face aux défis de la sécurité alimentaire et de l'agriculture durable, la découverte de cette paire de NLR exceptionnelle offre un rayon d'espoir. En déverrouillant les secrets de la défense naturelle du soja, les scientifiques ont fait un pas en avant crucial vers la protection de cette culture vitale et vers un approvisionnement alimentaire plus sûr et plus abondant pour les générations à venir.

Source: <https://www.nature.com/articles/s41467-024-47611-y>

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