Signalisation de l'éthylène dans le contrôle de la nodulation symbiotique chez Medicago truncatula

Ethylene signalling in the control of symbiotic nodule in Medicago truncatula

• Auteur / Autrice : Xiaoyu Ma
• Direction : Mathias Brault
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences végétales
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IPS2 - Institut de Sciences des Plantes de Paris-Saclay
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : IPS2
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Interaction plantes-microorganismesSymbiose

Signalisation hormonale

Développement des plantes

Facteurs de transcription

Légumineuses

Nodulation symbiotique

Hormone signaling

Plant Development

Transcription factors

Plant microbe interaction

Legume plant

Symbiotic nodulation

Résumé

Les légumineuses peuvent former des nodosités par symbiose avec Rhizobium pour fixer l'azote atmosphérique. Ce processus est contrôlé par plusieurs hormones végétales, comme l'éthylène. Chez Medicago truncatula, le mutant sickle (skl) insensible à l'éthylène forme 10 à 30 fois plus de nodosités que le génotype sauvage. Dans le même temps, le niveau d'expression des gènes marqueurs de la nodulation tels que NIN et NSP2 est significativement augmenté chez skl. Il a été montré que la mutation skl affecte l'orthologue de M. truncatula d'AtEIN2, un acteur central de la signalisation de l'éthylène d'Arabidopsis thaliana. Bien que le rôle négatif dans la nodulation de la voie de signalisation de l'éthylène dépendante de SKL/EIN2 ait été démontré il y a plus de 20 ans, les acteurs moléculaires de cette voie de signalisation agissant en aval de EIN2/SKL et contrôlant la nodulation restent totalement inconnus. Dans cette étude, je vise à identifier ces acteurs et à en élucider les mécanismes par lesquels ils contrôlent les premières étapes de la nodulation.

Legumes can form nodules by symbiosis with Rhizobium to fix atmospheric nitrogen. This process is controlled by several plant hormones, such as ethylene. In Medicago truncatula, the ethylene insensitive mutant sickle (skl) forms 10 to 30 times more nodules than wild-type genotype. At the same time, the expression level of the nodulation marker genes such NIN and NSP2 was significantly increased in skl. This mutant was shown to affect the M. truncatula ortholog AtEIN2, a central player of the ethylene signaling in Arabidopsis thaliana. Although the negative role of the SKL/EIN2-dependent ethylene-signaling pathway in nodulation has been demonstrated more than 20 years ago, nodulation-related molecular actors of this signaling pathway acting downstream of EIN2/SKL remain totally unknown. In this study, I aim to identify downstream effectors of the SKL/EIN2-dependent ethylene signaling pathway recruited for the control of early nodulation in M. truncatula and elucidate the mechanisms by which they control early nodulation.