Mécanismes moléculaires de la spécificité de la symbiose Frankia-Myrica gale : nature et rôles des métabolites secondaires de la plante-hôtes

par Jean Popovici

Thèse de doctorat en Écologie microbienne

Sous la direction de Gilles Comte et de Maria P Fernandez.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .

mots clés

• Frankia
• Myricacées

Résumé

The molecular mechanisms involved in the establishment and the specificity of the nitrogen-fixing symbiosis associating Frankia genus bacteria and actinorhizal plants are still unknown. The plant model chosen, Myrica gale, allows, due to its original symbiotic specificity compared to other Myricaceae species, to compare compatible and incompatible interactions. This work focused on the role of the host plant secondary metabolites in the symbiotic specificity. Two approaches were developed in this work: 1 the purification, identification and study of the effect of seed-exudated compounds on the physiology of compatible and incompatible Frankia strains (growth, nitrogen fixation and gene expression) and 2 the effect of the inoculation of compatible and incompatible Frankia strains on the root phenolic metabolism of the host-plant. The results of this work show the involvement of the host-plant secondary metabolites and particularly dihydrochalcones, in the symbiotic interaction with Frankia

Titre traduit

Molecular mechanisms of specificity in the Frankia-Myrica gale symbiosis : nature and role of the host-plant secondary metabolites

Résumé

Les mécanismes moléculaires impliqués dans la mise en place et la spécificité de la symbiose fixatrice d’azote associant des bactéries du genre Frankia aux plantes dites actinorhiziennes ne sont toujours pas connus. Le modèle végétal choisi, Myrica gale, permet, grâce à sa spécificité d’interaction originale par rapport aux autres Myricaceae, de comparer des interactions compatibles et incompatibles. Ce travail de thèse a porté sur le rôle des métabolites secondaires de la plante-hôte dans la spécificité de l’interaction. Deux approches sont développées dans ce travail : 1 la purification, l’identification et l’étude de l’effet des molécules exsudées des graines de la plante sur la physiologie de souches compatibles et incompatibles de Frankia (croissance, fixation d’azote et transcriptome) et 2 l’effet de l’inoculation de souches compatibles et incompatibles sur le métabolisme phénolique racinaire de la plante-hôte. Les résultats de travail montrent l’implication des métabolites secondaires de la plante, en particulier des dihydrochalcones, dans l’interaction symbiotique avec Frankia