Special features of mechanisms controlling germination and carbon and nitrogen metabolism in two parasitic Angiosperms: Striga hermonthica and Orobanche ramosa

L'hémiparasite Striga hermonthica et l'holoparasite Orobanche ramosa sont responsables d'importants dommages en agriculture. Par rapport aux plantes autotrophes, ces parasites présentent des caractéristiques spécifiques au niveau du contrôle de leur développement, mais aussi au niveau métabolique. La germination de ces parasites nécessite le préconditionnement préalable de la graine, puis la perception d'un stimulant de germination. Chez Striga, l'addition d'un stimulant spécifique de germination à des graines préconditionnées induit la transcription des gènes codant pour l'ACC synthase, enzyme clef de la synthèse d'éthylène. C'est cette hormone qui, dans un deuxième temps, déclenche la germination. Par contre, l'addition d'un stimulant non spécifique (thidiazuron) induit une germination atypique aboutissant à des plantules non viables. Chez O. ramosa, la germination est contrôlée par les gibbérellines, synthétisées pendant le préconditionnement, et par l'éthylène, dont la synthèse paraît être induite par les stimulants de germination. Le métabolisme carboné de ces parasites est caractérisé par la synthèse et l'accumulation de mannitol. Chez Striga, après émergence, le polyalcool est le produit majoritaire de la photosynthèse. Il assure la plus grande partie de la nutrition carbonée du parasite. Chez O. ramosa, le mannitol est synthétisé à partir du saccharose prélevé chez l'hôte. Le mannitol assure des fonctions essentielles chez ces deux parasites. Des inhibiteurs de la mannose 6-phosphate réductase, enzyme clef de la biosynthèse du mannitol, ont été identifiés et sont actuellement utilisés pour le développement de méthodes de lutte. Le métabolisme azoté de Striga est caractérisé par une accumulation exceptionnelle d'asparagine qui représente une forme de stockage de l'excédent d'azote prélevé dans la sève xylémienne de l'hôte, notamment sous forme nitrique. L'accumulation d'asparagine, couplée au métabolisme carboné, conduit à une diminution de la production de glucides. Les caractéristiques physiologiques et métaboliques de ces parasites constituent une base rationnelle pour le développement d'une stratégie de lutte intégrée