Interactions pathogènes et symbiotiques chez la légumineuse modèle Medicago truncatula : comparaison de la perception et des réponses de la plante aux deux types d'interactions

par Olivier André

Thèse de doctorat en Interactions plantes-microorganismes

Sous la direction de Christophe Jacquet et de Jean Dénarié.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Comparisons of plant perception and responses in pathogenic and symbiotic interactions with the model legume Medicago truncatula


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Les racines jouent un rôle primordial dans la vie de la plante, tant pour le prélèvement de l'eau et des sels minéraux nécessaires à son développement, que pour l'adaptation à son environnement biotique. Ce dernier est notamment constitué par une grande diversité de microorganismes dont certains peuvent être bénéfiques, via l'établissement de relations symbiotiques, alors que d'autres sont néfastes et cherchent à se développer en parasite, aux dépens de la plante. Pour s'adapter et survivre, les plantes doivent donc être capables de reconnaître les microorganismes du sol afin de déclencher des réponses appropriées menant à l'acceptation ou au rejet du microorganisme rencontré. La mise en place de ces réponses passe par un dialogue moléculaire entre le microorganisme et la plante dans les phases précoces de l'interaction, au sein de la rhizosphère. Dans ce cadre d'étude, l'exploitation des ressources génétiques (mutants ou accessions naturelles) de la légumineuse modèle Medicago truncatula, capable d'héberger des interactions symbiotiques et pathogènes, a permis : - de mieux comprendre comment s'effectue la perception d'un microorganisme par l'identification de nouveaux signaux symbiotiques produits par les champignons mycorhiziens à arbuscules. - d'identifier des acteurs moléculaires impliqués dans la réponse de la plante, soit après inoculation d'un agent pathogène racinaire (étude de la résistance quantitative à Aphanomyces euteiches), soit après la perception de signaux symbiotiques (identification de gènes associés à l'induction de racines latérales en réponse aux facteurs Nod (NFs)). Ainsi, il a d'abord été montré que Rhizophagus irregularis secrète des signaux symbiotiques qui sont un mélange de lipochitooligosaccharides (LCOs) simples sulfatés et non- sulfatés. Ces composés, impliqués dans l'établissement de la symbiose mycorhizienne avec des plantes de différentes familles (Fabaceae, Asteraceae et Umbelliferae), stimulent la croissance racinaire et la formation de racines latérales chez la légumineuse Medicago truncatula, via la voie de signalisation symbiotique commune. Une étude de génétique d'association (GWAS) exploitant la variabilité naturelle de M. Truncatula a ensuite permis d'identifier le déterminisme polygénique de la résistance quantitative à A. Euteiches, oomycète responsable de la pourriture racinaire du pois. Un gène codant une protéine à domaine F-box est le principal acteur impliqué dans ce phénotype et semble agir comme un régulateur négatif de l'immunité. Enfin, une autre analyse GWAS nous a également permis de mettre en évidence une forte variabilité de réponse aux NFs chez M. Truncatula, allant de l'induction à la répression du développement de racines latérales. Quatre loci majeurs ont été identifiés et font apparaître des gènes associés à des voies hormonales ou des régulateurs transcriptionnels. L'ensemble des résultats obtenus permet de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux qui interviennent dans les interactions plante-microorganismes, tout en soulignant l'existence d'interconnexions possibles entre symbiose et immunité. Ces travaux ouvrent aussi la voie au développement de stratégies d'amélioration génétique des légumineuses cultivées mais aussi à l'utilisation de molécules dérivées de LCOs favorisant le développement racinaire.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0337
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