Lors de recherches sur la bioproduction d’arômes d’agrumes par des champignons phytopathogènes, des scientifiques d’INRAE, du CNRS et du CEA-BIAM ont découvert fortuitement le rôle d’une paire d’enzymes dans leur mécanisme infectieux. Une avancée importante qui pourrait aider à accélérer la réduction d’usage des fongicides.
Le projet Funtastic soutenu par l’ANR avait pour objectif d’identifier des enzymes de champignons, capables de produire des molécules à l’odeur citronnée pour la parfumerie.
Au cours de ses travaux, l’équipe observe pour la première fois la présence systématique, au côté d’une enzyme oxydante (alcool oxydase), d’une péroxydase qui semble nécessaire à son activation. L’existence de ce tandem d’enzymes oxydantes chez des champignons pathogènes (Colletotrichum, Magnaporthe) a intrigué les scientifiques qui ont alors mis en place un consortium multidisciplinaire à l’interface de l’enzymologie et de la biologie des champignons phytopathogènes.
Le champignon pathogène modèle Colletotrichum orbiculare a été choisi pour étudier l’impact du tandem d’enzymes sur sa virulence.
Leur résultat est net : le champignon ne peut pas infecter la plante en l’absence du tandem d’enzymes.
Celles-ci sont sécrétées simultanément et localisées au point d’infection. Leur interaction est indispensable au déclenchement d’une réaction chimique au niveau de la barrière protectrice (cuticule), située à la surface des feuilles et constituées d’alcools aliphatiques à longues chaînes de carbone. La réaction catalysée par le tandem enzymatique produit des aldéhydes qui servent de signal à une chaîne de processus biologiques permettant au champignon de franchir la cuticule et pénétrer dans les tissus végétaux profonds.
La compréhension de ces mécanismes très complexes et finement régulés pourrait permettre, à terme, la conception de nouvelles stratégies pour la protection des cultures. En effet, les champignons du genre Colletotrichum et Magnaporthe possédant le tandem d’enzymes étudié causent des maladies répandues, telles que l’anthracnose et la pyriculariose, qui impactent lourdement le rendement des cultures maraîchères, fruitières et céréalières.
Ces travaux ont réuni des chercheurs d’INRAE, du CNRS, du CEA-BIAM, ainsi que des partenaires japonais, espagnols et canadiens.