Identification de gènes de Medicago truncatula spécifiques aux interactions mycorhiziennes à arbuscules et étude de l’activité transcriptionnelle régulée par le monoxyde d’azote
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Abstract EN:
Expression of fourteen M. Truncatula genes whose ESTs are only present in mycorrhizal root cDNA librairies was compared during root interactions with seven arbuscular mycorrhizal (AM) fungi belonging to different species and with other pathogenic / beneficial micro-organisms. Eleven of these genes were induced by all the AM fungal species and the other three genes showed a differential response. Most of these plant genes activated only in mycorrhizal roots could provide molecular markers for successful mycorrhizal interactions. At the appressorium stage 6 out of 9 genes activated by Glomus intraradices were also activated by G. Mosseae. The co-induction of plant genes by different species and genera of Glomeromycota points to common events in the mycorrhiza-related genetic programme. Transcription of M. Truncatula genes encoding NR and NIR (enzymes potentially implicated in NO production) was increased, but only during the early stage of root colonization by G. Intraradices. No difference in expression levels was observed for these two genes during incompatible interactions between the Myc- M. Truncatula mutant Mtsym13 and G. Intraradices, which pleads in favour of a role of NO in the signalisation process during the early stages of AM symbiosis establishment. Treatment of M. Truncatula with a NO donor (GSNO) activated expression of NR, NIR and MAP kinase genes in non inoculated-roots, which reinforces the hypothesis of role of NO in the AM symbiosis. Use of M. Sativa plants transformed to over- or under-express a class 1 hemoglobin gene pointed to an influence of Hb1 on the expression two marker plant genes of the symbiosis.
Abstract FR:
L’expression de 14 gènes de M. Truncatula dont les ESTs sont uniquement présents dans les banques d’ADNc des racines mycorhizées a été comparée en présence de 7 différentes espèces fongiques mais aussi avec des micro-organismes non mycorhizogènes. L’analyse a montré que 11 gènes sont activés par tous les champignons MA et 3 autres ont montré une réponse différentielle. Les gènes végétaux activés uniquement dans les racines mycorhizées pourraient fournir des marqueurs moléculaires des interactions mycorhiziennes. Au stade d’appressoria, 6 des 9 gènes induits par Glomus intraradices sont aussi induits par G. Mosseae. Ceci met ainsi en évidence un programme génétique commun de la plante lié à la mycorhization. Nous avons mis en évidence une augmentation de transcription de gènes codant pour la NR et la NIR impliqués dans la voie de synthèse de NO, uniquement lors des étapes précoces de la colonisation racinaire par G. Intraradices. Aucune différence d’expression de ces deux gènes n’a été observée lors de l’interaction incompatible entre un mutant Myc- de M. Truncatula et G. Intraradices, ce qui plaide en faveur d’un rôle du NO dans le processus de signalisation lié aux premières étapes d’établissement de la symbiose MA. Le traitement de M. Truncatula avec un donneur du NO (GSNO) induit l’expression des gènes NR, NIR et MAP kinase dans les racines non inoculées, renforçant l’hypothèse d’un rôle de NO lors de la symbiose MA. L’utilisation des plantes de M. Sativa sous- ou sur- exprimant une hémoglobine nous a permis de mettre en évidence l’influence de la surexpression de l’hémoglobine sur l’expression de gènes marqueurs de la réponse de la plante à la symbiose.