Laparre, Jérôme. Elaboration d'une stratégie analytique pour l'identification de métabolites clés impliqués dans la symbiose mycorhizienne entre Rhizophagus irregularis-Medicago truncatula

Résumé en francais

La symbiose mycorhizienne à arbuscule (MA) est une interaction bénéfique entre les racines de la plupart des plantes et certains champignons du sol appartenant aux Gloméromycètes. La plante bénéficie d'une meilleure nutrition hydrique et minérale. En échange elle fournit au champignon MA, symbiote obligatoire, sa source de carbone qui lui permet d'accomplir son cycle de vie. Si quelques signaux symbiotiques impliqués dans les phases précoces de la symbiose MA ont été caractérisés ces dernières années, nos connaissances sont très limitées concernant les molécules régulatrices de la symbiose échangées entre les partenaires in planta. Dans ce contexte, nous avons élaboré une stratégie analytique dans le but d'identifier des métabolites clés impliqués dans la symbiose mycorhizienne. Nous avons associé une analyse différentielle du métabolome de racines mycorhizées et non mycorhizées à une analyse de l'expression de gènes spécifique de la symbiose mycorhizienne. L'analyse métabolique couplant la chromatographie liquide ultra performante (UPLC) et la spectrométrie de masse haute résolution (Q-TOF) avec des analyses statistiques non supervisées de type OPLS-DA, a permis de mettre en évidence 71 métabolites au moins 10 fois plus présents dans les racines mycorhizées. Parmi ces métabolites une cinquantaine n'avait jamais été identifiée comme caractéristiques de la mycorhization, dont la propionyl-carnitine. Quant à l'analyse transcriptomique, elle avait pour but de sélectionner parmi ces métabolites criblés ceux pouvant avoir un rôle de signaux régulateurs de la symbiose, reflété par leur activité sur le transcriptome du champignon MA. Nous avons réalisé une analyse de l'expression de gènes spécifiques de la symbiose sur des spores de Rhizophagus irregularis stimulées par des extraits racinaires fractionnés par HPLC. Par la complémentarité des deux analyses (transcriptomique et métabolique), les métabolites davantage présents dans les racines mycorhizées et détectés dans les fractions HPLC qui modulent l'expression de gènes fongiques sont identifiés comme des candidats potentiels.