Pyriculariose : des récepteurs immunitaires de céréales reprogrammés contre le champignon

Recherche publiée dans Science Advances en septembre 2026.

Le champignon Magnaporthe oryzae provoque la pyriculariose, la maladie fongique la plus grave du riz cultivé. Il détruit chaque année assez de riz pour nourrir environ 60 millions de personnes et menace aussi le blé et l’orge en Asie et en Afrique. Des chercheurs du John Innes Centre (Royaume-Uni) et de l’Université de Kobe (Japon) ont reprogrammé des récepteurs immunitaires de céréales pour qu’ils reconnaissent davantage de molécules du champignon.

effecteur du champignon → domaine HMA « appât »
→ récepteur TKP → alerte immunitaire de la plante

Le domaine HMA sert de leurre qui détecte les molécules sécrétées par le pathogène.

Des récepteurs encore peu étudiés

Les plantes détectent leurs ennemis grâce à des récepteurs immunitaires. Les plus connus sont les NLR, mais l’équipe de Mark Banfield s’est intéressée à une autre famille, les protéines à kinases en tandem (TKP). Certaines possèdent un domaine appelé HMA (Heavy Metal Associated), qui agit comme un appât : il se lie aux « effecteurs », des molécules libérées par le champignon pendant l’infection, ce qui déclenche les défenses de la plante.

Modifier quelques acides aminés

Par cristallographie et méthodes biophysiques, les chercheurs ont cartographié en haute résolution la façon dont les domaines HMA s’accrochent aux effecteurs fongiques. Ils ont ensuite modifié des acides aminés précis du site de liaison pour changer ce que le récepteur reconnaît. Résultat : des récepteurs TKP capables de détecter deux effecteurs différents, liés aux infections du blé et de l’orge. Cette double spécificité est rare dans la nature, et l’étude montre qu’on peut la créer par ingénierie des protéines.

Pourquoi c’est important

La pyriculariose du blé, identifiée au Brésil dans les années 1980, s’est depuis propagée, et le changement climatique pourrait étendre encore son aire de répartition. Combiner des récepteurs TKP et NLR dans une même variété, deux systèmes qui semblent activer les défenses par des mécanismes différents, rendrait plus difficile l’évolution du champignon pour les contourner.

Limites

Les premiers essais ont été réalisés sur des protoplastes, c’est-à-dire des cellules de blé isolées. Il faut maintenant vérifier si les récepteurs modifiés protègent des plantes entières, d’abord en serre puis au champ.

Source primaire : Yu et al., « Engineering plant tandem kinase immune receptors expands effector recognition profiles », Science Advances, 12(39), 2026.