MtEFD, un facteur de transcription impliqué dans les interactions symbiotique et pathogène ainsi que dans le développement racinaire chez Medicago truncatula

par Justine Fromentin

Thèse de doctorat en Interactions plantes-microorganismes

Sous la direction de Pascal Gamas.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La rhizosphère est peuplée de nombreux microorganismes pouvant être bénéfiques ou au contraire néfastes pour les plantes. La légumineuse modèle M. Truncatula permet d'étudier les associations symbiotiques avec la bactérie fixatrice d'azote Sinorhizobium meliloti, mais aussi les interactions avec la bactérie pathogène racinaire Ralstonia solanacearum. Les interactions symbiotiques fixatrices d'azote nécessitent la formation d'un nouvel organe racinaire, appelé nodosité, au sein duquel les bactéries différenciées fixent l'azote atmosphérique au bénéfice de la plante hôte. L'organogenèse nodulaire s'accompagne d'une phase de différenciation des cellules végétales, dont le contrôle est mal connu, au cours de laquelle le facteur de transcription MtEFD (M. Truncatula ethylene response factor required for nodule differentiation) joue un rôle important. Durant ma thèse, nous avons montré que MtEFD pourrait contrôler la différenciation nodulaire via la régulation de gènes hautement spécifiques des nodosités, et qu'une mutation dans MtEFD impacte sur un processus clé de la différenciation, l'endoréduplication, plus précisément le nombre d'endocycles (cycle cellulaire sans mitose) des cellules végétales et bactériennes. De plus, nous avons observé une similitude dans le profil d'expression de MtEFD au cours du développement nodulaire et racinaire et montré que MtEFD a un effet à la fois sur la formation des racines latérales et la synthèse d'ADN dans les extrémités racinaires. Enfin, nous avons démontré que MtEFD joue également un rôle positif dans le développement de la maladie causée par R. Solanacearum. Dans la recherche de mécanismes communs à ces différents processus, nous avons porté une attention particulière aux cytokinines (CK), phytohormones dont MtEFD contrôle un régulateur négatif, le gène MtRR4 (M. Truncatula response regulator 4).

  • Titre traduit

    MtEFD, a transcription factor involved in the symbiotic and pathogenic interactions and in the rrot development in medicago truncatula


  • Résumé

    The rhizosphere is composed of microorganisms which are beneficial or pathogenic for the plants. The model legume M. Truncatula is used to study the symbiotic interaction with the nitrogen-fixing bacteria Sinorhizobium meliloti, but also the pathogenic interaction with the telluric bacteria Ralstonia solanacearum. The nitrogen-fixing symbiotic associations involve the formation of a new root organ, called nodule, in which differentiated bacteria are able to fix atmospheric nitrogen to benefit the host plant. The nodule organogenesis is associated with a stage of plant cell differentiation, whose control is poorly understood, and during which the transcription factor MtEFD (M. Truncatula ethylene response factor required for nodule differentiation) plays an important role. During my thesis, we showed that MtEFD could control the nodule differentiation via the regulation of highly nodule specific genes, and a mutation in MtEFD impacts a key process of the differentiation, the endoreduplication, more precisely the number of endocycles (cell cycle without mitosis) of plant cells and bacteria. Moreover, we observed a similarity in the MtEFD expression pattern during nodule and root development, and we showed that MtEFD has an impact in both the lateral root formation and the DNA synthesis in the root tips. Finally, we also proved that MtEFD was positively involved in the disease development induced by R. Solanacearum. In the search of common mechanism in these different processes, we paid particular attention to cytokinins (CK), as MtEFD controls a CK negative regulator, the MtRR4 (M. Truncatula response regulator 4) gene.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 143-161

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0320
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