Un dialogue plantes/champignons vieux de 420 millions d’années
Les plantes utilisent des signaux chimiques comme véhicules d’information entre organes mais également avec les microbes qui les entourent. Par des approches de biologie comparative, de génétique et de biochimie, les scientifiques ont pu démontrer qu’un de ces signaux joue un rôle de communication avec le microbiote depuis plus de 400 million d’années, avant d’être détourné chez certaines plantes comme hormones contrôlant leur développement. Ces résultats, issus d'une recherche internationale menée pour partie au Laboratoire de recherche en sciences végétales1 , sont publiés dans la revue Nature Communications.
© Pierre-Marc Delaux
Les plantes sont entourées d’un microbiote complexe, formé de microorganismes divers, tels que bactéries et champignons. Si certains membres de ce consortium peuvent induire des maladies, d’autres facilitent la nutrition des plantes et l’adaptation à leur milieu. Ces interactions bénéfiques, symbiotiques, avec le microbiote sont dépendantes de l’environnement. Ainsi, une plante poussant dans un milieu où toutes les ressources nutritives sont disponibles tirera un moindre bénéfice d’une interaction symbiotique qu’une plante poussant dans un environnement pauvre en nutriment.
Ces interactions entre plante hôte, microbiote et environnement sont médiées par des signaux chimiques produits par la plante. Parmi ces signaux, les strigolactones représentent une famille de molécules dont la production est modulée par la disponibilité d’un nutriment essentiel à leur croissance: le phosphate. Les plantes libèrent autour de leurs racines ces strigolactones qui sont reconnues par un champignon symbiotique bien spécifique comme signal d’une disposition à échanger des ressources. Ces strigolactones induisent également des modifications dans l’architecture des plantes en réponse à ces contraintes environnementales.
Cette double fonction de signal symbiotique et d’hormone régulant le développement de la plante n’a été décrit que chez un groupe de plantes terrestres, les plantes vasculaires. Si des travaux antérieurs ont montré que les autres plantes terrestres, dites non-vasculaire et qui ne possèdent ni tige ni racines, produisent des strigolactones, leur rôle restait jusqu’alors inconnu.
- 1LRSV - CNRS / Toulouse INP / UT3 Paul Sabatier