Aspects physiologiques, moléculaires et génétiques de la nodulation en l'absence de Rhizobium chez la luzerne (Medicago sativa L. )

par Catherine Grosjean

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire végétale

Sous la direction de Thierry Huguet.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

mots clés

Résumé

En situation de carence azotee, les legumineuses etablissent une symbiose avec des bacteries du sol, les rhizobiacees, au sein d'organes racinaires specialises appeles nodules. L'organogenese nodulaire est declenchee par des signaux bacteriens, des lipo-chitooligosaccharides appeles facteurs nod. Neanmoins, certaines plantes de luzerne (medicago sativa l. ) sont capables de former spontanement des nodules, en l'absence de leur symbionte rhizobium meliloti. C'est le phenotype nar, pour nodulation en l'absence de rhizobium. Une etude detaillee de ce phenomene a ete entreprise afin de completer sa description et de preciser ses liens eventuels avec la nodulation induite par rhizobium. Nous avons mis en evidence l'existence d'un autre phenotype, appele par pour primordia nodulaires en l'absence de rhizobium. Il est caracterise par la presence dans le cortex interne de la racine de divisions cellulaires formant un primordium nodulaire spontane dont le developpement s'est arrete. Nous avons etudie le determinisme genetique des phenotypes par et nar, ainsi que l'inhibition de leur apparition par l'azote. Nous avons ensuite determine par des greffes et des boutures quels sont les organes de la plante controlant ces deux phenotypes, et analyse par hybridation northen et in situ l'expression genique associee. Nous avons enfin teste l'influence sur ces deux phenotypes d'une cytokinine (la 6-benzylaminopurine), du facteur nod majoritaire de r. Meliloti nodrmiv (ac,s,c16:2), et de l'inoculation par un mutant exo- de r. Meliloti, deficient dans la synthese des exopolysaccharides. Les resultats obtenus nous ont permis de comparer la nodulation spontanee et la nodulation induite par rhizobium d'un point de vue moleculaire, cellulaire et physiologique. De nombreux points communs ont ete releves, ce qui suggere que certains des processus impliques dans la formation et la regulation de ces deux types de nodules seraient communs.

Titre traduit

Physiological, molecular and genetic aspects of nodulation in the absence of rhizobium in alfalfa (medicago sativa l. )

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