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Stage:155
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : LRSV
Equipe d'accueil : Symbiose Endomycorhizienne et Signalisation Cellulaire
Encadrant(e)(s) : Soizic Rochange 05 34 32 38 38 rochange@lrsv.ups-tlse.fr
La symbiose mycorhizienne à arbuscules (MA) associe les racines de la plupart des plantes à certains champignons du sol. Elle bénéficie au partenaire fongique en lui apportant des ressources carbonées, et au partenaire végétal en améliorant sa nutrition minérale et hydrique.
Notre équipe s’intéresse à la communication entre les deux partenaires symbiotiques. Elle a contribué à l’identification de signaux majeurs échangés dans les étapes précoces de l’interaction : les strigolactones produites par les plantes (1), et les facteurs Myc produits par les champignons (2). Nous avons par ailleurs montré que les strigolactones agissent aussi comme des hormones végétales (3). A l’heure actuelle, nous cherchons à mieux comprendre la dynamique de ces échanges de signaux (existe-t-il un réel dialogue moléculaire ?) et comment ces échanges permettent la mise en place de la symbiose et son maintien dans une proportion contrôlée du système racinaire. Concernant les strigolactones, nous voulons préciser si leur importance dans la symbiose MA est liée principalement à leur rôle dans la rhizosphère ou à leur action en tant qu’hormone végétale.
Pour ce stage de M2R, il s’agit d’exploiter des mutants de Medicago truncatula affectés dans la synthèse des strigolactones, et un système d’inoculation qui permet de s’intéresser séparément au partenaire fongique et au partenaire végétal. Les spores du champignon sont d’abord stimulées par des exsudats racinaires, et dans un deuxième temps mises en contact avec une plante hôte. On peut ainsi faire varier le génotype des plantes hôtes et de celles produisant les exsudats, et observer les conséquences d’une part sur la capacité du champignon à infecter une plante et d’autre part sur celles des racines hôtes à se laisser coloniser. Ce système nous a déjà permis de montrer que si les mutants déficients en strigolactones sont très peu mycorhizés, ce n’est pas uniquement à cause de leur incapacité à stimuler le champignon.
Les objectifs du stage sont de répondre aux questions suivantes. L’absence de mycorhization chez les mutants déficients en strigolactones est-elle liée à une perturbation de signaux diffusibles ou de surface ? Peut-on dépasser cette barrière en utilisant un autre mode d’inoculation, ou en co-cultivant les mutants avec des plantes sauvages ? Les exsudats racinaires modulent-ils la production de facteurs Myc ? Si oui, les strigolactones sont-elles importantes dans ce processus ? Réciproquement, le champignon modifie-t-il la production de strigolactones dans les phases présymbiotiques ?
En fonction des réponses à ces questions, différents prolongements sont envisagés pour poursuivre le projet par une thèse.
Techniques
Manipulation in vitro de champignons MA et de plantes de M. truncatula, observation de l’interaction en microscopie, mesure de l’expression de gènes par RT-qPCR, extraction et analyse de signaux symbiotiques, bioessais pour la détection des strigolactones.
Références
(1)Besserer et al. (2006) PLoS Biology 4, e226
(2)Maillet et al. (2011) Nature 469, 58-63
(3)Gomez-Roldan et al. (2008) Nature 455, 189-94