Thèse de Doctorat de l’Université de Montpellier

Vendredi 18 mars 2022 à 14h, Amphi 206

 

Analyse des mécanismes moléculaires responsables des échanges membranaires dans la symbiose (ecto)mycorhizienne entre champignon et racine de la plante pour une meilleure adaptation de la plante aux conditions de carence nutritionnelle et de stress salin

 

Ecole Doctorale : GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Spécialité : BIDAP – Biologie, Interactions, Diversité Adaptative des Plantes
Etablissement : L’institut Agro – Montpellier SupAgro
Unité de recherche : UMR 5004 – BPMP – Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes

 

Equipe:  KaliPHruit

 

Devant le jury composé de:

 

Mme. Claire VENEAULT-FOURREY, Directrice de recherche, INRAE, Nancy – Rapporteuse

 

M. Daniel WIPF, Professeur, Université de Bourgogne, Dijon – Rapporteur

 

M. Pierre CZERNIC, Professeur, IRD, UMR, IPME, Agropolis, Montpellier – Examinateur

 

Mme. Joske RUYTINX, Professeure, Vrije Universiteit Brussel, Bruxelles, Belgique – Examinatrice

 

Mme. Claude PLASSARD, Directrice de recherche, INRAE, Eco&Sols, Montpellier – Examinatrice

 

Mme. Sabine D. ZIMMERMANN, Chargée de recherche, CNRS, BPMP, Montpellier – Directrice de thèse

 

Mme. Tania HO-PLAGARO, Postdoc, CNRS, BPMP, Montpellier – Co-encadrante de thèse

 

Résumé:

 

Les champignons ectomycorhiziens établissent des associations bénéfiques avec les arbres, en particulier des forêts tempérées et boréales. Le mycélium extraradical des champignons mycorhiziens explore le sol et fournit des nutriments aux racines des plantes via des interfaces sol-champignon-plante. En retour, les plantes mycorhiziennes fournissent des substrats de carbone à leurs champignons associés aux racines via des systèmes de transport efficaces. Le mouvement de ces nutriments est médié et régulé par plusieurs systèmes de transport membranaire efficaces présents chez les champignons et les plantes. Pour mieux connaître l’établissement et le fonctionnement de la symbiose mycorhizienne, l’identification des mécanismes moléculaires sous-jacents et la caractérisation du transport membranaire impliqué sont nécessaires. Les objectifs du projet de doctorat comprenaient l’analyse de (i) l’impact de la symbiose mycorhizienne sur l’adaptation des plantes au stress salin, (ii) les systèmes de transport fongiques susceptibles d’être impliqués dans la nutrition du potassium des plantes mycorhiziennes, et (iii) le transporteur membranaire fongique le plus induit par les mycorhizes. Le modèle de cette étude est l’association ectomycorhizienne entre pin maritime Pinus pinaster et Hebeloma cylindrosporum. Des résultats intéressants ont été obtenus montrant que cette association bénéfique atténue la tolérance au stress salin des jeunes plants de pin. Des analyses des transporteurs de potassium fongiques identifiés ont été complétées, caractérisant le deuxième transporteur de type Trk en tant que système d’absorption sélective du potassium. Parmi les transporteurs membranaires induits par les mycorhizes, un membre de la famille des CDF s’est avéré être régulé à la hausse au contact précoce avec la plante hôte et caractérisé comme un transporteur de zinc. Comme le zinc est un micronutriment essentiel, nécessaire en quantité suffisante mais toxique à des concentrations élevées, la croissance fongique et ectomycorhizienne du pin a été analysée en fonction du zinc externe. Résumant ces résultats, deux articles de synthèse sont inclus dans le manuscrit de doctorat et trois articles sont en préparation pour la soumission.