Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

La signature moléculaire de la symbiose entre des plantes et des bactéries

Le fait de comprendre les premiers signaux échangés lors de l'établissement d'une symbiose plante-bactéries pourrait aider l'agriculture et les exploitants agricoles.
La signature moléculaire de la symbiose entre des plantes et des bactéries
Les légumineuses entretiennent une symbiose avec des bactéries nommées collectivement rhizobium. Dans le cadre de la symbiose, ces bactéries peuvent coloniser et se multiplier dans les cellules de la plante, au niveau de certains organes spécialisés, les nodules. En échange, les bactéries fixent l'azote de l'air et le transforment en ion d'ammonium, que la plante peut utiliser directement comme source de composés azotés.

La symbiose entre les légumineuses et le rhizobium est bien établie, mais on ignore largement ce qui se passe au début pour établir cette relation. Le projet SYMBIOSIGNAL financé par l'UE a cherché à identifier les protéines et les gènes impliqués dans les signaux conduisant à cette symbiose. Les chercheurs ont choisi Medicago truncatula comme modèle pour analyser les premières transcriptions qui surviennent dans les racines.

À l'aide d'une nouvelle technique de séquençage, les chercheurs ont analysé le profil de transcription des racines de M. truncatula durant une étape très précoce de la symbiose, s'intéressant surtout au rôle de la signalisation du facteur Nod. Ils ont utilisé des mutants pour diverses composantes de la voie Nod, ce qui leur a permis d'identifier près de 11 000 gènes exprimés différemment. Parmi ces gènes, ils ont sélectionné plusieurs facteurs de transcription impliqués dans la synthèse et la perception de l'éthylène, comme la superfamille de facteurs AP2 réagissant à l'éthylène.

Les travaux se poursuivent pour caractériser en détail le rôle de ces gènes, via des plantes mutantes ou par inhibition expérimentale. Vu l'importance de l'éthylène dans la germination, le mûrissement des fruits et d'autres processus physiologiques des plantes, ces découvertes pourraient conduire à des méthodes pour améliorer les pratiques agricoles et le rendement des cultures.

Informations connexes

Mots-clés

Symbiose, légumineuses, rhizobium, signalisation symbiotique, facteur Nod, Medicago truncatula