Mise en évidence et caractérisation d'interconnexions moléculaires entre symbiose et résistance chez la légumineuse modèle Medicago truncatula
Rey Thomas
Résumé:
La rhizosphère, définie comme l'espace du sol qui entoure les racines, héberge de nombreux microorganismes à l'origine d'une grande variété d'interactions avec la plante. Au cours des dix dernières années, un grand nombre de gènes végétaux impliqués dans le dialogue moléculaire qui s'établit dans le cadre des différentes symbioses ou lors de la réponse de la plante aux parasites ont été identifiés. Les résultats de ces travaux ont notamment révélé l'existence de fortes similitudes entre les signaux et les récepteurs impliqués dans les deux types d'interactions. Toutefois, l'identification de gènes essentiels à la fois aux réponses immunitaires et mutualistes n'a pas encore été décrite, en raison notamment de l'incapacité de la plante modèle Arabidopsis thaliana à établir des interactions symbiotiques. Pour étudier l'existence d'interconnexions moléculaires entre symbioses et résistances aux parasites, la légumineuse modèle Medicago truncatula a été utlisée. En exploitant des mutants symbiotiques et deux pathosystèmes développés avec cette plante, les résultats décrits dans ce travail relatent la découverte de l'implication de plusieurs gènes avec un rôle clé dans la mise en place de la symbiose et l'immunité de la plante. L'implication du récepteur putatif aux facteurs NOD NFP et celle du facteur de transcription NF-YA1, marqueur de la symbiose fixatrice d'azote ont été particulièrement étudiées après inoculation d'Aphanomyces euteiches (Ae), un oomycète racinaire. Des approches de phénotypage complémentaires (notations des symptômes, cytologie, détection moléculaire du parasite) ont montré que NFP est impliqué dans la résistance de la plante tandis que NF-YA1 est associé à la sensibilité de celle-ci. Le comportement des mutants nfp vis-à-vis de Colletotrichum trifolii, un champignon parasite, s'est révélé similaire à celui observé vis-à-vis d'Ae, permettant de généraliser son rôle face aux organismes filamenteux pathogènes. En ce qui concerne NF-YA1, il est apparu que sa mutation implique aussi un meilleur développement des racines latérales. Son expression a d'ailleurs pu être détectée dans les primordia de racines, suggérant qu'il possède un rôle régulateur de ces organes. Des analyses transcriptomiques comparant les mutants de ces deux gènes et la plante sauvage inoculée par Ae ont révélé des modifications non seulement sur l'expression de gènes dans la signalisation et la mise en place de réponses immunitaires mais aussi dans des fonctions associées à des processus de dynamique cellulaire. Ainsi l'analyse détaillée du rôle de NFP et NF-YA1, ainsi que l'initiation de plusieurs autres travaux sur d'autres mutants symbiotiques suggèrent un nombre d'interconnexions moléculaires beaucoup plus important qu'imaginé initialement entre symbiose et immunité.
Revue:
Thèse de l'Université de Toulouse
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