Thèse de Doctorat de l’Université de Montpellier
Mercredi 18 décembre 2019
à 14h00 –Campus de La Gaillarde- Amphi 208 (Cœur d’Ecole)
Mécanismes précoces de la voie de signalisation des facteurs Nod dans les poils absorbants des racines de légumineuses: analyses électrophysiologiques chez Medicago truncatula
BPMP, équipe ELSA
Ecole Doctorale : GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Spécialité : BIDAP – Biologie, Interactions, Diversité Adaptative des Plantes
Etablissement : Université de Montpellier
Jury
Mr Eric HOSY, CR, CNRS, Bordeaux Rapporteur
Mr Christian MAZARS, DR, CNRS, Toulouse Rapporteur
Mme Clare GOUGH, DR, INRA, Toulouse Examinatrice
Mr Michel LEBRUN, Pr, UM, Montpellier Examinateur
Mr Jean-Baptiste THIBAUD, DR, CNRS, Montpellier Invité
Mr Hervé SENTENAC, DR, INRA, Montpellier Directeur de thèse
Mme Anne-Aliénor VERY, CR, CNRS, Montpellier Co-Directrice de thèse
La symbiose entre les légumineuses et les rhizobia est d’une importance majeure dans les écosystèmes terrestres du fait de sa capacité à fixer l’azote atmosphérique. Le dialogue moléculaire entre les deux partenaires, qui mène finalement au développement de nodosités hébergeant les bactéries fixatrices, peut être initié par la liaison des facteurs Nod (NF) sécrétés par les rhizobia aux récepteurs à NF de la membrane plasmatique (PM) des poils racinaires de la légumineuse. Cela déclenche un influx de Ca2+ dans la cellule, suivi d’une cascade d’événements de signalisation ionique, impliquant des changements dans les flux de H+, K+ et Cl– à travers la MP. Mon objectif a été de caractériser les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces premiers événements de signalisation ionique chez la légumineuse modèle Medicago truncatula. En utilisant la technique du patch-clamp sur des protoplastes obtenus par digestion enzymatique ou ablation laser‑assistée de la paroi cellulaire de poils en croissance, j’ai contribué à caractériser plusieurs conductances ioniques de la MP de ces cellules. Je me suis particulièrement concentrée sur une conductance cationique activée par l’hyperpolarisation membranaire (HACC), particulièrement perméable à Ca2+. Cette conductance est rapidement activée (en moins d’une minute) par l’addition de NF à une concentration physiologique et son activation est dépendante de la présence de récepteurs NFP (« Nod Factor Perception ») fonctionnels. Ces résultats suggèrent que c’est cette conductance qui conduit l’influx précoce de Ca2+ déclenché par la perception des NF. Je me suis aussi intéressée à des systèmes de transport cationiques membranaires exprimés dans les poils absorbants de M. truncatula, appartenant aux familles HKT et GLR (Glutamate receptor-like), en tant qu’acteurs potentiels des premiers événements ioniques de signalisation. L’analyse par génétique inverse du rôle de 3 GLR fortement exprimés suggère que ces gènes ne jouent pas un rôle majeur dans la mise en place de la conductance HACC et ne sont pas indispensables à la nodulation. D’autre part, les transporteurs HKT, qui se sont révélés sélectifs de Na+, sont exprimés dans les nodosités, suggérant un rôle dans la symbiose.
Mots-clés : Medicago truncatula, Symbiose rhizobienne, signalisation ionique précoce, récepteur des facteurs Nod, conductance Ca2+, patch-clamp, gènes GLR, transporteurs HKT.
