Obstacles préexistants :
- Barrières physiques :Les couches externes des tissus végétaux, telles que la cuticule et les parois cellulaires, agissent comme des barrières physiques que les agents pathogènes doivent surmonter pour pénétrer et infecter la plante. Des barrières plus épaisses ou plus complexes peuvent offrir une résistance contre un plus large éventail d’agents pathogènes.
- Barrières chimiques :Les plantes produisent divers composés antimicrobiens, notamment des phytoanticipines (constitutives) et des phytoalexines (induites lors d'une infection). Ces composés peuvent inhiber ou tuer les agents pathogènes avant qu’ils ne établissent une infection.
Reconnaissance et signalisation :
- Récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) :les plantes possèdent des PRR capables de reconnaître les molécules conservées associées aux agents pathogènes, connues sous le nom de modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP). Cette reconnaissance déclenche des réponses de défense, notamment la production de composés antimicrobiens et l’activation de gènes liés au système immunitaire.
- Immunité déclenchée par les effecteurs (ETI) :certains agents pathogènes sécrètent des effecteurs, des molécules qui peuvent supprimer les réponses immunitaires de l'hôte. Cependant, les plantes ont développé des gènes de résistance (R) qui reconnaissent des effecteurs spécifiques, conduisant à l'ETI. Cette reconnaissance déclenche une réponse de défense robuste qui se traduit souvent par une résistance de la part de l'hôte.
Coévolution hôte-pathogène :
- Relation gène pour gène :L'interaction entre les gènes R des plantes et les gènes d'avirulence des agents pathogènes (Avr) suit l'hypothèse gène pour gène. Si une plante est dépourvue d'un gène R spécifique correspondant au gène Avr d'un agent pathogène, celui-ci peut provoquer une maladie. Cette course aux armements coévolutive conduit à une résistance des non-hôtes lorsque les plantes possèdent des gènes R efficaces contre les gènes pathogènes Avr.
- Évasion et contre-défense :les agents pathogènes peuvent évoluer pour vaincre la résistance de l'hôte en acquérant des mutations dans les gènes Avr ou en acquérant de nouveaux effecteurs. En réponse, les plantes peuvent développer de nouveaux gènes R ou modifier ceux existants pour maintenir leur résistance.
Facteurs génétiques et environnementaux :
- Génétique végétale :La diversité génétique parmi les espèces végétales et les cultivars influence leur sensibilité aux agents pathogènes. Certaines variétés végétales possèdent des gènes de résistance naturelle ou des combinaisons de gènes qui confèrent une résistance non hôte à des agents pathogènes spécifiques.
- Conditions environnementales :des facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité et la disponibilité des nutriments peuvent influencer la santé et les réponses de défense des plantes. Des conditions stressantes peuvent affaiblir les plantes et les rendre plus sensibles aux agents pathogènes.
Interactions du microbiome :
- Microbes bénéfiques :Les plantes hébergent des micro-organismes bénéfiques, notamment des endophytes et des rhizobactéries, qui peuvent contribuer à la résistance des non-hôtes. Ces microbes bénéfiques peuvent rivaliser avec les agents pathogènes pour les nutriments et l’espace, produire des composés antimicrobiens ou induire une résistance systémique chez les plantes.
Comprendre les mécanismes de résistance des non-hôtes est crucial pour développer des stratégies visant à améliorer la résistance des plantes aux maladies et à garantir une agriculture durable. En exploitant ces mécanismes de défense naturels, nous pouvons développer des variétés de cultures résistantes aux maladies et réduire la dépendance aux pesticides et fongicides chimiques.
