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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes - LIPM

Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes

Fonctions symbiotiques, génome et évolution des rhizobia

Notre équipe s’intéresse aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse. Côté plantes, la capacité à établir des symbioses nodulaires fixatrices d’azote est aujourd’hui restreinte à 10 familles de plantes réparties au sein du clade des Fabales-Fagales-Cucurbitales-Rosales (FaFaCuRo). Des données phylogénomiques récentes suggèrent que la capacité symbiotique aurait été acquise une seule fois dans un ancêtre commun du clade des FaFaCuRo puis massivement perdue dans les lignées descendantes des Fagales, Cucurbitales et Rosales, via la perte de quelques gènes ou la modification d’éléments régulateurs de l’expression génique, mais majoritairement conservées chez les Fabales (ou légumineuses). Du côté bactérien, les rhizobia ne forment pas un groupe taxonomique homogène mais appartiennent à plus d’une dizaine de genres et des centaines d’espèces différentes parmi les α- et β-protéobactéries. Les données phylogénétiques, génétiques et génomiques prédisent que les rhizobia auraient évolué grâce au transfert latéral de fonctions symbiotiques clé dans diverses bactéries du sol, suivi par l’adaptation du génome d’accueil à la niche légumineuse par sélection naturelle. Les mécanismes d’adaptation post-transfert et les prédispositions génétiques requises, si elles existent, pour la conversion de ces bactéries du sol en symbiotes efficaces de légumineuses ne sont pas connus.

Nos travaux cherchent à comprendre l’émergence et l’évolution de ces interactions mutualistes en traitant deux questions : i) comment la capacité symbiotique s’est disséminée à des genres de bactéries très différents et ii) quels événements moléculaires ont accompagné la genèse de cette symbiose côté plante ? Pour cela, nous étudions le modèle Cupriavidus taiwanensis-Mimosa pudica, une symbiose ayant probablement émergée relativement récemment (il y a environ 12 à 16 millions d’années) et représentative des symbioses du sous-clade des Mimosoideae. Nous utilisons des approches de génétique moléculaire, de génomique et d’évolution expérimentale.

images groupe Catherine MASSON

images groupe Catherine MASSON