L’épigénétique étudie comment l’expression des gènes est régulée sans changer leur séquence ADN. Des mécanismes épigénétiques (méthylation de l’ADN, modifications d’histones, ARN non codants) jouent un rôle crucial dans de nombreux processus physiologiques, notamment dans la réponse des plantes au stress.

Dans la nature, les plantes font en effet face à des agressions de pathogènes et ravageurs, ainsi qu’à des contraintes environnementales comme la chaleur ou la sécheresse, qui sont de plus en plus fréquentes avec le changement climatique. Ces stress combinés, qui influencent les facteurs épigénétiques contrôlant la réponse des plantes, restent encore mal connus.

La hernie des crucifères, causée par le microorganisme Plasmodiophora brassicae, est ainsi une maladie grave des Brassica cultivées, entraînant la formation de galles sur les racines et de grands bouleversements chez les plantes. Arabidopsis thaliana, une petite plante à fleurs également hôte de ce pathogène, réagit à l’infection par des facteurs génétiques et épigénétiques, dont l’effet peut varier selon les conditions environnementales.

Lors de sa thèse soutenue en 2023, Mathilde Petitpas a étudié comment le stress hydrique et thermique, seul ou combiné, affecte la réponse épigénétique d’Arabidopsis à la hernie, et le rôle des miARN dans cette réponse. Elle a utilisé une approche d’épigénétique quantitative et une population epiRIL pour identifier 36 régions génomiques contrôlées par des variations épigénétiques (QTLepi). Certains de ces QTLepi étaient communs à plusieurs stress environnementaux, d’autres spécifiques à un seul.

Le séquençage Illumina des ARNm et miARN chez des génotypes sensibles et partiellement résistants a révélé 14 familles de miARN ciblant 332 gènes, impliqués notamment dans la production d’énergie, la dégradation des parois cellulaires et la reconnaissance des pathogènes. Deux familles de miARN ont été décrites pour la première fois.
Ce travail de thèse apporte ainsi de nouveaux éléments sur les mécanismes épigénétiques de la résistance à la hernie et sur la variabilité épigénétiques, qui pourrait être utilisée pour développer des variétés de plantes résistantes aux maladies dans des environnements difficiles.