PARaDIGM

Role of Poplar defense phytohormones in controlling the root microbiome

Responsable scientifique : Aurélie Deveau (UMR 1136 Interactions Arbres/Micro-organismes – IAM)

Partenaires Labex : Claire Veneault Fourrey (UMR 1136 Interactions Arbres/Micro-organismes – IAM); Caroline Plain (UMR 1434 Silva)

Collaborations : T. Tschaplinsky (OakRidge National Laboratory USA), C. Pan (OakRidge National Laboratory USA)

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Contexte — Les microorganismes jouent un rôle important dans le fonctionnement des écosystèmes forestiers. En effet, les champignons et les bactéries des sols alimentent les sols et les arbres en nutriments en dégradant la matière organique emprisonnée dans les tissus des végétaux et  des animaux morts, et en libérant des minéraux contenus dans les roches et les sédiments. De plus, certains champignons et certaines bactéries s’associent directement aux racines des arbres et participent à leur nutrition minérale, stimulant ainsi leurs croissances. Ces micro-organismes améliorent également la résistance des arbres aux maladies aux stress environnementaux. Si il est certain que les arbres ont la capacité de sélectionner, pour une part, les microorganismes avec lesquels ils s’associent (leurs microbiomes), les mécanismes impliqués dans cette sélection sont mal connus pour le moment.

Objectifs — Analyser les mécanismes par lesquels les arbres contrôlent leurs microbiomes. Nous testerons en particulier si les voies de défenses employées contre les pathogènes ont une activité plus large consistant à contrôler l’ensemble du microbiome racinaire. Nous utiliserons le peuplier comme système modèle.

Démarche — Nous allons développer des lignées transgéniques de peupliers qui seront altérées dans leurs capacités à produire ou percevoir trois phytohormones : l’éthylène, l’acide salicylique et l’acide jasmonique. Nous analyserons ensuite la composition du microbiome racinaire des lignées cultivées en laboratoire confiné et nous le comparons à celui de la lignée sauvage.

Résultats et impacts attendus — Le programme de recherche devrait nous permettre de mieux comprendre comment les arbres sélectionnent et conservent un microbiome racinaire qui leur est bénéfique. Sur le long terme, les résultats de ces travaux pourraient être utilisés de manière plus appliquée pour produire des associations racines –microbiomes qui améliorent la croissance des arbres et/ou leurs résistances à des stress ou des maladies.