Titre : Quantification à haut débit de l'expression des gènes de défense de la vigne au champ à l'aide de dispositifs dynamiques microfluidiques
Title : HIGH-THROUGHPUT GENE-EXPRESSION QUANTIFICATION OF GRAPEVINE DEFENSE RESPONSES IN THE FIELD USING MICROFLUIDIC DYNAMIC ARRAYS
Auteur(s) : M.-C. DUFOUR, N. MAGNIN (INRA Bordeaux), B. DUMAS, S. VERGNES (Université de Toulouse – CNRS), M.-F. CORIO-COSTET (INRA Bordeaux)
Evénement : COMAPPI
Numéro : 6
Année : 2017
Numéro de page : 288
Nombre de pages : 12
Résumé : La lutte contre les maladies de la vigne due aux pathogènes biotrophes nécessite habituellement l'utilisation massive de fongicides chimiques ayant souvent des effets nocifs sur l'environnement. Pour comprendre et améliorer l'action des stimulateurs de défense des plantes (SDP), il est essentiel de développer des outils fiables qui décrivent l'état de résistance de la plante. Nous avons développé un outil pionnier (puce "NeoViGen96") basé sur une plateforme de réseaux dynamiques microfluidiques (Fluidigm® de BioMark HD®) permettant de visualiser le profil d’expression de 85 gènes de vigne liés à la défense dans 90 préparations d'ADNc. Les résultats sont obtenus en seulement 4h, avec une excellente reproductibilité et à un débit de 60 à 70 fois plus élevé et 6 fois moins cher que les essais classiques de Q-PCR. Avec cet outil, nous avons montré que les réponses de la vigne après l'élicitation par le BTH (acibenzolar-S-methyl ou ASM) dans le vignoble étaient similaires à celles obtenues en laboratoire et à l’origine de l’effet protecteur sur la vigne, alors que nos résultats suggèrent que l'effet protecteur du FOS (aluminum tris-ethyl phosphonate) contre le mildiou dans le vignoble était seulement dû à son activité fongicide. Cet outil permettra de mieux comprendre comment la vigne répond à l'élicitation dans son environnement naturel et comment le potentiel de l'éliciteur peut être utilisé pour réduire les intrants fongicides chimiques conventionnels.
Mots-clés : Elicitation, Plasmopara viticola, réponses de défense, expression de gènes, expérimentation en vignoble
Abstract : The fight against grapevine diseases due to biotrophic pathogens usually requires the massive use of chemical fungicides with often harmful environmental effects. To understand and to improve the elicitor’s action, we need to develop reliable tools describing plant resistance status. We have developed a pioneering tool ("NeoViGen96" chip) based on a microfluidic dynamic array platform allowing the expression profiling of 85 defense-related grapevine genes in 90 cDNA preparations. The results are obtained in a 4h single run with an excellent reproducibility at a throughput 60 to 70 times higher and 6 times cheaper than conventional Q-PCR assays. With this tool, we showed that grapevine responses after BTH elicitation in the vineyard were similar to those obtained in laboratory conditions and responsible of plant protection, whereas our results suggest that the protective effect of FOS against downy mildew in the vineyard was only due to its fungicide activity. This tool will provide better understanding of how the grapevine replies to elicitation in its natural environment and how the elicitor potential can be used to reduce chemical fungicide inputs.
Keywords : Elicitation, Plasmopara viticola, vineyard experiments, gene expression, defense responses
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