Du nouveau dans les voies de signalisation contrôlant le développement des racines et des nodules chez les légumineuses

Trois études réalisées dans l’équipe SILEG de l’institut IPS2 et publiées en Janvier et février 2019 apportent différentes lumières sur les voies de signalisation régulant le développement du système racinaire des plantes légumineuses.

Des travaux récents réalisés dans l’équipe « Voies de signalisation régulant l’architecture racinaire des légumineuses » dirigée par Florian Frugier à IPS2 ont mis en évidence de nouveaux éléments de régulation de l’architecture racinaire des plantes légumineuses. Dans l’étude Fonouni-Farde et al. publiée dans “Scientific Reports”, une fonction négative des phytohormones gibbérellines sur le développement et la croissance du système racinaire de Medicago truncatula a été identifiée, ainsi qu’un rôle dans le « patterning » du cortex racinaire. Dans l’étude Gautrat et al. publiée dans “Journal of Experimental Botany”, une approche transcriptomique a révélé que le peptide secrété de signalisation MtCLE13 (“CLAVATA 3-like”) régule négativement la voie de signalisation des facteurs Nod requise pour initier la nodulation symbiotique dans les racines de M. truncatula. De plus, une induction de l’expression de deux protéines “F-box” apparentées a été identifiée, qui régulent négativement la nodulation, ce qui revient à nouveau à inhiber la nodulation. Finalement, l’étude Laffont et al. publiée dans “Plant Physiology” révèle grâce à l’identification d’une nouvelle série allélique de mutants et à la construction d’un double mutant, combinées avec d’autres approches complémentaires, qu’une régulation indépendante de la nodulation symbiotique est exercée par la voie négative « Super Numeric Nodule » (SUNN) et la voie positive « Compact Root Architecture 2 » (CRA2). Ces deux voies systémiques agissent dans les parties aériennes des plantes pour percevoir des peptides secrétés de deux familles différentes, CLE et « C-terminally Encoded Peptide » (CEP), afin d’intégrer des signaux à l’échelle de la plante entière pour moduler la formation des racines latérales et/ou des nodules de manière dépendante de la disponibilité en azote du sol.

 

Structure de l’apex de racines traitées ou pas avec des gibbérellines (GA3)
ou avec l’inhibiteur paclobutrazol (PAC), et du mutant Mtdella1. D’après Fonouni-Farde et al., 2019.