- Stage:173 - Master 2 Recherche Biosciences Végétales

Stage:173

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Analyse de la dynamique de l’évolution d’un pathogène de plante en symbiote de légumineuse


Laboratoire d'accueil : LIPM
Equipe d'accueil : JBCM
Encadrant(e)(s) : Marta Marchetti; Marta.Marchetti@toulouse.inra.fr; tel:0561285454

Les rhizobia sont de bactéries du sol capables d’établir une symbiose racinaire avec les légumineuses qui se manifeste par la formation de nodules dans lesquels les bactéries fixent l’azote de l’air. En s’inspirant de l’histoire évolutive des rhizobia, nous avons entrepris d’évoluer un pathogène de plante en symbiote de légumineuse par évolution expérimentale. A partir d’un ancêtre ayant acquis d’un rhizobium des gènes symbiotiques essentiels par transfert latéral, 9 lignées indépendantes ont été générées via des cycles successifs reproduisant l’alternance vie saprophytique-vie symbiotique (ex planta-in planta) qui a du façonner les rhizobia au cours de l’évolution. La caractérisation phénotypique des clones évolués obtenus après 16 passages sur plantes a montré dans la plupart des lignées une très forte évolution en termes d’infection intracellulaire et de persistance [Marchetti et al., 2014]. L’amélioration de ces propriétés s’est généralement produite de façon abrupte par des sauts phénotypiques majeurs à des cycles précis de l’expérience. Toutefois des expériences préliminaires basées sur l’analyse phénotypique le long de lignées, suggèrent que des gains phénotypiques mineurs ont eu lieu. L’objectif du stage est d’analyser de façon précise la dynamique de l’évolution des propriétés symbiotiques au cours d’une ou deux lignées évolutives dont les clones issus de chaque cycle ont été séquencés, afin d’identifier et caractériser les sauts phénotypiques mineurs et y associer les modifications génomiques responsables du phénotype. La nature adaptative des mutations candidates sera analysée par génétique moléculaire et par phénotypage.
Ces travaux devraient permettre de mieux comprendre les processus moléculaires nécessaire pour d’adaptation à la symbiose.