Les cytokinines et le miR399 impliqués dans la signalisation CRA2-dépendante de la réponse à la disponibilité en azote

La voie systémique « Compact Root Architecture 2 » permet l’accumulation des cytokinines et du miR399 dans des plantes de Medicago truncatula satisfaites en N

Les plantes utilisent une combinaison de voies locales et systémiques sophistiquées pour optimiser leur croissance en fonction de la disponibilité hétérogène des nutriments dans le sol. Les légumineuses peuvent acquérir de l’azote minéral (N) soit par leurs racines, soit via une interaction symbiotique avec des bactéries rhizobia fixatrices d’azote hébergées dans des nodosités racinaires. Dans un article récemment publié dans le « Journal of Experimental Botany », en collaboration avec Marc Lepetit (Montpellier) and Wouter Kohlen (Wageningen, The Netherlands), l'équipe de Florian Frugier s'est intéressée à identifier les signaux systémiques agissant des parties aériennes vers les racines chez les plantes de Medicago truncatula en réponse à un déficit ou à une satiété en N. Dans ce but, les plantes ont été cultivées dans un système expérimental de « split-root », dans lequel une quantité élevée ou faible de N est fournie à la moitié du système racinaire, permettant ainsi l'analyse des voies systémiques indépendamment de la réponse locale en N. Parmi les familles d’hormones végétales analysées, la cytokinine trans-Zéatine s’accumule dans les plantes en satiété N. L'application localisée de cytokinine via un pétiole conduit à une inhibition à la fois de la croissance des racines et de la nodulation. De plus, une analyse exhaustive des miARNs a révélé que miR2111 s'accumule de manière systémique sous déficit en N à la fois dans les parties aériennes et dans les racines distantes non-traitées, alors qu'un miARN lié à l'acquisition de phosphate inorganique (Pi), le miR399, s’accumule dans les plantes cultivées en satiété en N. Ces deux profils d'accumulation dépendent de CRA2 (« Compact Root Architecture 2 »), un récepteur requis pour la signalisation des peptides CEP (« C-terminally Encoded Peptide »). L'expression ectopique constitutive du miR399 réduit le nombre de nodosités et la biomasse des racines en fonction de la disponibilité du Pi, ce qui suggère que le module de régulation de l'acquisition du Pi dépendant du miR399, contrôlé par la disponibilité en N, affecte le développement de l'ensemble du système racinaire des légumineuses.

09/07/2024