Tomato yellow leaf curl virus infection promotes the tolerance against drought stress in Solanum lycopersicum L. Le virus des feuilles jaunes en cuillère de la tomate favorise la tolérance au stress de la sécheresse de Solanum lycopersicum L.

Abstract

Plants develop defence mechanisms in response to abiotic and biotic stresses that can have both negative and positive effects. Tomatoes grown in the field are normally exposed to abiotic stresses such as high temperatures and water shortages, as well as biotic stresses such as tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), which greatly reduces productivity in this crop. In this study, two TYLCV Korean isolates were used as molecular and physiological tools to identify interactions between TYLCV infection and drought tolerance in tomato. The tomatoes were inoculated by TYLCV-infectious clones and exposed to drought stress, which led to wilted leaves on plants in the mock group, while those on TYLCV-inoculated plants showed no significant drought symptoms. Moreover, the average relative water content (RWC) was higher in TYLCV-infected plants than in the mock group, and genes associated to drought tolerance were pre-activated in well-watered tomato plants. These results confirm that TYLCV infection enhance drought tolerance in tomato plants and pre-inoculation with symptomless TYLCV isolates can be applied to tomato plants before being cultivated in water-deficit regions.

Keywords:

• tomato yellow leaf curl virus,
• infectious clone,
• drought stress,
• drought tolerance,
• plant-virus interaction

Résumé

Les plantes développent des mécanismes de défense en réponse à des stress abiotiques et biotiques qui peuvent avoir des effets négatifs et positifs. Les tomates cultivées en champ sont habituellement exposées à des stress abiotiques tels que des températures élevées et des pénuries d’eau, ainsi qu’à des stress biotiques tels que le virus des feuilles jaunes en cuillère de la tomate (TYLCV), ce qui réduit grandement la productivité de cette culture. Dans cette étude, deux isolats coréens du TYLCV ont été utilisés comme outils moléculaires et physiologiques pour identifier les interactions entre l’infection au TYLCV et la tolérance à la sécheresse chez la tomate. Les tomates ont été inoculées par des clones infectés au TYLCV et exposées à un stress de sécheresse qui a conduit à des feuilles flétries sur les plantes du groupe simulé, alors que celles des plantes inoculées au TYLCV n’ont présenté aucun symptôme significatif de sécheresse. De plus, la teneur relative moyenne en eau était plus élevée chez les plants infectés par le TYLCV que chez les plants simulés, et les gènes associés à la tolérance à la sécheresse étaient préactivés chez les plants de tomates bien arrosés. Ces résultats confirment que l’infection par le TYLCV augmente la tolérance à la sécheresse chez les plants de tomates et que la préinoculation avec des isolats de TYLCV sans symptômes peut être appliquée aux plants de tomates ayant été cultivés dans des régions déficitaires en eau.

Mots-clés :

• virus des feuilles jaunes en cuillère de la tomate,
• clone infectieux,
• stress hydrique,
• tolérance à la sécheresse,
• interaction plante-virus