Agrobacterium tumefaciens est une bactérie phytopathogène appartenant à l'ordre des Rhizobiales. La caractéristique la plus importante de cette bactérie est qu'elle introduit une partie de son ADN dans les cellules végétales et les transforme de cellules normales en cellules tumorales en peu de temps, provoquant la galle du collet.
Cette bactérie est un bacille à Gram négatif qui forme des colonies blanchâtres ou jaunâtres et produit un polysaccharide mucilagineux dans des milieux de culture contenant des glucides. Il est déplacé par des flagelles péritriches, vit dans le sol et infecte les cellules végétales par des blessures.
Les cellules d'Agrobacterium tumefaciens commencent à infecter une racine. Source: AG Matthysse, KV Holmes, RHG Gurlitz
Les symptômes causés par Agrobacterium chez ses hôtes ne sont pas dus à l'espèce pathogène, mais au type de plasmide (fragment d'ADN circulaire) dont ils disposent. En conséquence, les bactéries contenant des plasmides Ti sont des inducteurs de tumeur qui produisent la galle du collet, et les bactéries contenant des plasmides Ri induisent la formation de racines velues.
Cette espèce bactérienne, associée à certains virus comme vecteurs de matériel génétique pour transformer les espèces végétales, a ouvert une ère dans la culture de plantes transgéniques à fort potentiel de production. De plus, l'étude des galles du collet produites par Agrobacterium tumefaciens a constitué une part importante des applications des cultures de tissus végétaux in vitro.
Actuellement, les biotechnologues utilisent cette bactérie également pour transformer d'autres organismes tels que les insectes et pour transférer des gènes entre des plantes apparentées et non apparentées.
Espèce: Rhizobium radiobacter (Beijerinck et van Delden, 1902) Young et al., 2001 (nom valide)
Certains synonymes sont Agrobacterium radiobacter (Beijerinck et van Delden, 1902) Conn, 1942, et Agrobacterium tumefaciens (Smith et Townsend, 1907) Conn, 1942.
Morphologie
Agrobacterium tumefaciens est une bactérie en forme de bacillaire qui a dispersé des flagelles latéraux et se développe en colonies blanches et parfois jaunâtres en culture.
La forme bacillaire d'une bactérie indique que son apparence est en forme de bâtonnet. Les dimensions d'A. Tumefaciens sont de 0,8 μm de long sur 1,5 à 3 μm de large.
Les bactéries de la famille des Rhizobiaceae sont des bactéries à Gram négatif qui présentent entre 1 et 6 flagelles. Plus précisément, A. tumefaciens traverse 1 ou 4 flagelles péritriches. Dans le cas d'un seul flagelle, il est latéral et non polaire.
En ce qui concerne sa croissance en milieu de culture, si le milieu contient une source de glucides, la bactérie produit un mucilage de type polysaccharidique abondant, similaire à celui produit par ses parents, les bactéries rhizobiennes. Les colonies ont généralement une apparence lisse.
Maladies
Galle de la couronne
Cette maladie est produite dans plus d'une centaine de plantes infectées dans lesquelles une bile ou une tumeur se forme dans des structures telles que les racines, les pétioles et les tiges.
Les tumeurs se développent après que des bactéries pénètrent dans des plaies nouvellement fabriquées sur un hôte sensible.
Une fois que les bactéries reconnaissent une plaie et vice versa, les cellules les plus proches commencent à se diviser. Agrobacterium se lie aux parois cellulaires de ses hôtes, mais n'envahit pas leurs cellules.
La galle du collet produite par Agrobacterium tumefaciens peut à un moment donné faire tomber la tige. Source: jacilluch
Deux ou trois jours après l'infection, un conditionnement se produit dans les cellules végétales qui les rend sensibles à un fragment d'ADN du plasmide bactérien, appelé ADN Ti, puisqu'il s'agit d'une séquence qui induit des tumeurs.
Ce fragment d'ADN bactérien s'intègre à l'ADN nucléaire de la cellule végétale hôte et induit une transformation des cellules végétales des cellules normales en cellules tumorales.
Les cellules transformées plus tard se divisent et se développent de manière incontrôlable indépendamment des bactéries et de la plante.
La galle formée soit dans la tige ou dans les racines des plantes, fait que les cellules allongées qui sont près du xylème ou autour de lui, produisent une pression sur les vaisseaux du xylème et ceux-ci sont comprimés et disloqués, devenant moins efficaces à transporter l'eau à l'intérieur de l'usine.
Au début de la maladie, les tumeurs sont presque sphériques, blanches et de texture douce. Au début, ils peuvent être confondus avec un produit calleux de la plaie. Les tissus s'assombrissent ensuite en raison de la mort et de la pourriture des cellules périphériques.
Certaines tumeurs peuvent être ligneuses et d'autres peuvent être spongieuses. Sa taille peut aller jusqu'à 30 cm.
Racine poilue
C'est une maladie produite par l'espèce Agrobacterium tumefaciens et par son parent Agrobacterium rhizogenes. Les deux présentent des plasmides Ri et induisent la formation de racines velues chez leurs hôtes, ce qui montre un phénotype très particulier dans les racines des plantes infectées.
Les racines se développent abondamment et ressemblent à des cheveux ou à des racines avec de nombreux poils. Cela se produit une fois que l'ADN bactérien est intégré dans l'ADN de la plante et que la synthèse de l'acide indole acétique est stimulée, ce qui favorise la différenciation des racines normales aux racines velues.
Contrôle biologique
La galle du collet causée par Agrobacterium tumefaciens peut être biocontrôlée par une bactérie du même genre (Agrobacterium radiobacter), qui n'est pas pathogène.
Pour ce biocontrôle, les graines, plants et boutures de plantes sont traités avec une suspension de la souche K84 d'A. Radiobacter, grâce à la production d'une bactériocine appelée agrocine 84, qui fonctionne comme un antibiotique contre les bactéries qui lui sont taxonomiquement apparentées.
Cette substance inhibe sélectivement les bactéries phytopathogènes qui atteignent la surface des tissus végétaux imprégnés des bactéries non pathogènes. Cependant, on sait que dans plusieurs pays, il existe des souches d'A. Tumefaciens résistantes à l'agrocine 84.
Contrôle chimique
Dans le cas de la cerise, qui est sensible à l'infection par A. tumefaciens, elle est généralement traitée préventivement par la dichlone (dichloro naphtoquinone).
Le plasmide Ti d'Agrobacterium tumefaciens est un fragment d'ADN bactérien utile en génie génétique. Source: Ti plasmid.svg: Mouagipderivative work: Miguelferig
Références
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- Agrios, GN 2005. Pathologie végétale. 5 e éd. Elsevier Academic Press. Les États-Unis d'Amérique. 922 p.
- Catalogue of Life: Liste de contrôle annuelle 2019. Détails de l'espèce: Rhizobium radiobacter (Beijerinck et van Delden, 1902) Young et al., 2001. Tiré de: catalogueoflife.org
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