Controlling hormonal balance in mutualistic interactions between trees and fungi

Responsable scientifique : Claire Veneault-Fourrey (Interactions Arbres/Micro-organismes — IAM)

Collaboration :

• DOE Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, US

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Contexte — Les symbioses ectomycorhiziennes s’établissent entre les racines des arbres et les hyphes du sol. Elles sont essentielles pour la santé des arbres et par conséquent pour la durabilité des écosystèmes forestiers. En échange de carbone, les champignons ectomycorhiziens améliorent la nutrition minérale de l’arbre. Pour faciliter les échanges nutritifs, la morphologie racinaire est modifiée pour former un organe mixte, l’ectomycorrhize. Les signaux échangés par les deux partenaires (arbres et champignons) pour promouvoir et établir la symbiose sont encore largement méconnus. Néanmoins, il a été montré récemment que des petites protéines fongiques sécrétées (MiSSPs) sont au cœur de ce dialogue moléculaire. Ces protéines ont aussi été appelées effecteurs par analogie avec les effecteurs d’agents phytopathogènes, capables de moduler le métabolisme et/ou la l’immunité de la plante hôte. Une étude récente a montré que MiSSP7 module la voie de signalisation dépendante de l’acide jasmonique, à l’instar de certains agents pathogènes.

Objectifs — Déchiffrer les voies de signalisation hormonales ciblées par des effecteurs fongiques pour pour moduler le métabolisme/l’immunité de la plante hôte lors de la mise en place de l’ectomycorhize.

Démarche — Nous proposons d’élucider le complexe protéique permettant de contrôler la voie de signalisation dépendante de l’acide jasmonique dans les racines de peuplier et le rôle de MiSSP7 dans la régulation de ce complexe. Nous identifierons des effecteurs fongiques capables de cibler les récepteurs d’hormone ou les voies de signalisation hormonale dépendante de l’acide salicylique (AS) et l’acide gibbérellique (AG).

Résultats et impacts attendus — Sur le plan écologique, une meilleure caractérisation des interactions entre plantes et microorganismes (et notamment les interactions symbiotiques) est critique pour une productivité durable des écosystèmes. Sur le plan cognitif, démontrer que des voies de signalisation hormonale peuvent être contrôlées par des protéines produites par un microorganisme constituerait une avancée majeure dans le domaine d’étude des interactions plantes-microorganismes.