Hormones, Nutriments et Développement (HoNuDe)

Nom du responsable: Benoît Lacombe
Chargé de Recherche CNRS
Tél : 04 99 61 25 18
Mail : benoit.lacombe@supagro.fr

Mots Clés

intéraction hormones-nutriments, perception des nutriments, signalisation longue distance, biologie des systèmes, apprentissage machine

Présentation

La nutrition minérale de la plupart des organismes terrestres (bactéries, champignons, plantes) repose sur l’absorption d’ions inorganiques dans le sol. Cependant, la disponibilité de ces ions varie considérablement dans le temps et dans l’espace, ce qui rend les conditions limitantes en nutriments une règle générale plutôt que l’exception. Pour faire face à cette contrainte, les plantes ont développé un large éventail de réponses adaptatives déclenchées par des systèmes qui perçoivent la disponibilité des éléments nutritifs. La modulation de l’organogenèse post-embryonnaire en réponse à la disponibilité des nutriments est l’une des stratégies d’adaptation les plus importantes, et un déterminant majeur de l’architecture de la plante. Cette capacité d’adaptation aux conditions environnementales implique donc les principaux messagers dans l’organogenèse, les hormones.

Les nutriments azotés aussi bien minéraux tel que le nitrate ou l’ammonium que organique tel que l’urée permettent la croissance de la plante via leur apport nutritionnel, mais ils déclenchent aussi des signalisations dédiées qui modifient le statut hormonal des plantes. La modification de ce statut hormonal impacte à son tour i) la croissance des plantes en réponse à la disponibilité des nutriments mais ii) modifie également les éléments de signalisation et d’assimilation liés au nutriment. C’est une boucle de rétroaction positive qui enchevêtre les signalisations nutritionnelles et hormonales et dont les mécanismes moléculaires sous-jacents restent à élucider. Notre objectif est d’identifier ces mécanismes qui vont permettent aux plantes de percevoir leur environnement minéral et d’adapter rapidement leur développement aux contraintes nutritionnelles.

Afin de comprendre les bases moléculaires de la régulation du développement par les interactions hormones-nutriments (nitrate et urée), nous développons des approches ainsi que des stratégies de recherche complémentaires : biophysique, biologie moléculaire et cellulaire, physiologie et biologie des systèmes.
Nos stratégies sont à la fois ciblées sur différents transporteurs de nitrate, d’auxine, d’acide abscissique et de cytokinines et sur différents éléments de leur signalisation respective mais peuvent être aussi sans aucun a priori sur les objets moléculaires impliqués dans les régulations d’intérêt. En effet, c’est l’intégration et la structuration de multiples données, principalement génomiques, par une approche de biologie des systèmes qui nous permet d’émettre des hypothèses nouvelles et originales sur les intrications des signalisations nutritionnelles et hormonales.
Ainsi, notre projet dans son ensemble se situe à l’interface entre biologie et modélisation pour révéler des acteurs nécessaires et suffisants pour expliquer les mécanismes d’interaction entre signaux nutritionnels et hormonaux puis prédire la réponse morphologique des plantes dans des environnements de plus en plus contraints.

MEMBRES DE L'EQUIPE

Agents permanents

Benoît Lacombe
Responsable
DR - CNRS

Anna Medici
MdC - SupAgro

Gabriel Krouk
CR - CNRS

Virginie Thiry
ATP - SupAgro


Agents non permanents

Arthur Poitout
Doctorant(e)

Résultats marquants
Publications significatives

Corratgé-Faillie C, Lacombe B✉ (2017) Substrate (un)specificity of Arabidopsis NRT1/PTR FAMILY (NPF) proteins. J. Exp. Bot., 68(12):3107-3113

Secco D✉, Whelan J, Rouached H, Lister R (2017) Nutrient stress-induced chromatin changes in plants. Curr. Opin. Plant Biol., 39:1-7

Ruffel S✉, Gojon A✉ (2017) Systemic nutrient signalling: On the road for nitrate. Nature Plants, 3:17040

Lacombe B, Achard P✉ (2016) Long-distance transport of phytohormones through the plant vascular system. Curr. Opin. Plant Biol., 34:1-8

Ristova D, Carré C, Pervent M, Medici A, Kim GJ, Scalia D, Ruffel S, Birnbaum KD, Lacombe B, Busch W, Coruzzi GM, Krouk G✉ (2016) Combinatorial interaction network of transcriptomic and phenotypic responses to nitrogen and hormones in the Arabidopsis thaliana root. Sci. Signal., 9(451):rs13

Noguéro M, Lacombe B✉ (2016) Transporters involved in root nitrate uptake and sensing by Arabidopsis. Front. Plant Sci., 7:1391

Krouk G✉ (2016) Hormones and nitrate: a two-way connection. Plant Mol. Biol., 91(6):599-606

Ruffel S✉, Poitout A, Krouk G, Coruzzi GM, Lacombe B (2016) Long-distance nitrate signaling displays cytokinin dependent and independent branches. J. Integr. Plant Biol., 58(3):226-229

Anciens membres

Offre de stage Master 2

Sujet : Mécanismes de régulations croisées des voies d’assimilation du nitrate et du phosphate chez Arabidopsis thaliana Laboratoire : IBIP - UMR BPMP (INRA, CNRS, UM2, SupAgro), campus INRA/SupAgro, 2 place P. Viala, 34060 Montpellier...

Une publication de l’équipe HoNuDe classée #1 au Top5 Altmetrics pour The Plant Cell (mi mars 2019)!

Identification of molecular integrators shows that nitrogen actively controls the phosphate starvation response in plants
Anna Medici, wojciech Szponarski, Pierre Dangeville, Alaeddine Safi, Indeewari Madhubhashini Dissanayake, Chorpet Saenchai, Amélie Emanuel, Vicente Rubio, Benoît Lacombe, Sandrine Ruffel, Milos Tanurdzic, Hatem Rouached, Gabriel Krouk

IPSB2018

10-14 septembre 2018 – Première rencontre internationale de biologie des systèmes végétaux – Roscoff – Organisateurs : Gabriel Krouk (CNRS, UMR BPMP) & Pascal F. Braun (TUM, Germany)

IPMB2018

5-10 août 2018 – 12th Congress of the International Plant Molecular Biology – Montpellier – Organisateur : Benoît Lacombe

Thèse soutenue par Alaeddine Safi

27 mars 2018 – Étude des facteurs de transcription impliqués dans la signalisation de l’azote/nitrate

Thèse soutenue par Mushtak Kisko

8 mars 2018 – Etude des mécanismes physiologiques et moléculaires de la co-regulation de l’homeostasie du phosphate et celle du zinc chez les plantes

eLife 2018

Kisko M, Bouain N, Safi A, Medici A, Akkers RC, Secco D, Fouret G, Krouk G, Aarts MGM, Busch W, Rouached H✉ (2018) LPCAT1 controls phosphate homeostasis in a zinc-dependent manner. eLife, 7:e32077

Thèse soutenue par Arthur Poitout

17 novembre 2017 – Mécanismes moléculaires de la signalisation longue distance dépendante de l’interaction nitrate/cytokinine, chez Arabidopsis thaliana

How humans and their gut microbes may respond to plant hormones

A bowl of salad contains more than vitamins and minerals. Plant matter also includes remnants of the hormones plants produce to control how they grow, age, and manage water intake. Recently, scientists have reported that our gut microbes...

HDR soutenue par David Secco

22 mai 2017 – Identification et caractérisation de réseaux de gènes impliqués dans la réponse des plantes aux carences combinées en éléments nutritifs