Soutenance de thèse : Bérengère Decouard
Lundi 20 novembre, 14h00, INRAE, Versailles
Caractérisation physiologique et moléculaire de la réduction du stress dû à la carence en azote par le champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis associé au maïs (Zea mays L.)
Le maïs est actuellement la culture céréalière la plus productive au monde. Il peut s'associer avec le champignon mycorhizien à arbuscule (CMA) Rhizophagus irregularis qui fournit de l'eau et des nutriments minéraux supplémentaires à la plante en retour du carbone fourni par celle-ci. Les réponses des deux lignées de maïs à l'inoculation avec R. irregularis en conditions optimales, moyennes ou faibles de fertilisation en azote ont été caractérisées aux niveaux physiologique et moléculaire. Le phénotypage physio-agronomique et la caractérisation moléculaire et physiologique de ces deux lignées indiquent que (i) le niveau d'apport en azote est le principal facteur affectant tous les caractères étudiés ; (ii) bien que les deux lignées présentent des réponses transcriptomiques et métabolomiques différentes à R. irregularis, les caractères agro-physiologiques sont similaires ; et (iii) l'inoculation avec l'AMF soulage le stress lié à la carence en azote. Afin d'explorer davantage les voies potentielles affectées par la symbiose, nous avons intégré les données transcriptomiques à iZMA6517, un modèle multi-organes à l'échelle du génome (GSM) récemment développé, combiné à une analyse des goulots d'étranglement métaboliques (MBA). Ceci a permis d'identifier le métabolisme des nucléotides et des uréides comme acteurs pivots de la nutrition azotée du maïs pendant la symbiose. Ce processus biologique bien connu n'avait jamais été décrit auparavant dans le contexte d'une symbiose plante/CMA. Pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la communication croisée entre le maïs et R. irregularis, nous avons mis au point un système de culture en aéroponie adapté à l'analyse des exsudats des racines de maïs pendant la symbiose avec R. irregularis. Nous avons pu contrôler le niveau de strigolactone (SL) et les profils de métabolites spécialisés (MS) dans les exsudats racinaires de plantes cultivées dans différentes conditions de nutrition N et P. Nous avons détecté des benzoxazinoïdes putatifs dans les exsudats racinaires de maïs en réponse à R. irregularis. En conclusion, cette recherche permet de mieux comprendre les processus moléculaires et physiologiques impliqués dans la nutrition azotée du maïs par R. irregularis.
Directrice de thèse : Alia Dellagi - AgroParisTech, INRAE, IJPB, Versailles
Composition du jury :
> Caroline Gutjahr (Rapportrice) - MPIMPP, Potsdam-Golm, Allemagne
> Virginie Lauvergeat (Rapportrice) - Université de Bordeaux, INRAE, EGFV, Villenave-d'Ornon
> Marianne Delarue (Examinatrice) - Université Paris-Saclay, IPS2, Gif-sur-Yvette
> Benoît Lefèbvre (Examinateur) - INRAE, LIPME, Castanet Tolosan
> Renaud Rincent (Examinateur) - INRAE,GQE-Le Moulon, Gif-sur-Yvette
Pour y assister, contact Alia Dellagi
Le maïs est actuellement la culture céréalière la plus productive au monde. Il peut s'associer avec le champignon mycorhizien à arbuscule (CMA) Rhizophagus irregularis qui fournit de l'eau et des nutriments minéraux supplémentaires à la plante en retour du carbone fourni par celle-ci. Les réponses des deux lignées de maïs à l'inoculation avec R. irregularis en conditions optimales, moyennes ou faibles de fertilisation en azote ont été caractérisées aux niveaux physiologique et moléculaire. Le phénotypage physio-agronomique et la caractérisation moléculaire et physiologique de ces deux lignées indiquent que (i) le niveau d'apport en azote est le principal facteur affectant tous les caractères étudiés ; (ii) bien que les deux lignées présentent des réponses transcriptomiques et métabolomiques différentes à R. irregularis, les caractères agro-physiologiques sont similaires ; et (iii) l'inoculation avec l'AMF soulage le stress lié à la carence en azote. Afin d'explorer davantage les voies potentielles affectées par la symbiose, nous avons intégré les données transcriptomiques à iZMA6517, un modèle multi-organes à l'échelle du génome (GSM) récemment développé, combiné à une analyse des goulots d'étranglement métaboliques (MBA). Ceci a permis d'identifier le métabolisme des nucléotides et des uréides comme acteurs pivots de la nutrition azotée du maïs pendant la symbiose. Ce processus biologique bien connu n'avait jamais été décrit auparavant dans le contexte d'une symbiose plante/CMA. Pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la communication croisée entre le maïs et R. irregularis, nous avons mis au point un système de culture en aéroponie adapté à l'analyse des exsudats des racines de maïs pendant la symbiose avec R. irregularis. Nous avons pu contrôler le niveau de strigolactone (SL) et les profils de métabolites spécialisés (MS) dans les exsudats racinaires de plantes cultivées dans différentes conditions de nutrition N et P. Nous avons détecté des benzoxazinoïdes putatifs dans les exsudats racinaires de maïs en réponse à R. irregularis. En conclusion, cette recherche permet de mieux comprendre les processus moléculaires et physiologiques impliqués dans la nutrition azotée du maïs par R. irregularis.
Directrice de thèse : Alia Dellagi - AgroParisTech, INRAE, IJPB, Versailles
Composition du jury :
> Caroline Gutjahr (Rapportrice) - MPIMPP, Potsdam-Golm, Allemagne
> Virginie Lauvergeat (Rapportrice) - Université de Bordeaux, INRAE, EGFV, Villenave-d'Ornon
> Marianne Delarue (Examinatrice) - Université Paris-Saclay, IPS2, Gif-sur-Yvette
> Benoît Lefèbvre (Examinateur) - INRAE, LIPME, Castanet Tolosan
> Renaud Rincent (Examinateur) - INRAE,GQE-Le Moulon, Gif-sur-Yvette
Pour y assister, contact Alia Dellagi
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