Un locus de légumineuse stimule l’interaction promiscuité avec les bactéries du sol

Alors que la promiscuité chez les humains est souvent méprisée, la promiscuité symbiotique peut être le signe d’un excellent travail d’équipe chez d’autres espèces. La croissance des plantes, en particulier des légumineuses, s’épanouit grâce à des interactions mutualistes avec les bactéries du sol, communément appelées rhizobiums. Une interaction réussie culmine avec la formation d’un nodule racinaire, où les rhizobiums fournissent de l’azote à la plante. Cette association dépend de dialogues chimiques complexes, qui limitent la compatibilité plante-bactérie. Cependant, des cas exceptionnels de promiscuité symbiotique peuvent se produire, et certaines légumineuses peuvent développer des nodules fixateurs d’azote avec des rhizobiums divers.

Une étude récente publiée dans Interactions moléculaires plantes-microbes par Mohammad Zarrabian de l’Université d’Aarhus et ses collègues ont découvert un tel cas avec la légumineuse Lotus burttii. Alors que l’espèce étroitement apparentée Lotus japonicus a développé des nodules avec seulement deux souches, les chercheurs ont révélé que L. burttii peut former des nodules – correctement colonisés par des bactéries – avec jusqu’à 30 souches de rhizobium différentes en raison d’une seule région, ou locus, dans le L. génome de burttii.

Cette extraordinaire promiscuité symbiotique quelle que soit la souche de rhizobium indique que le locus contient des informations précieuses sur les éléments génétiques de la symbiose légumineuse-rhizobium. Dans ce contexte, les études se sont principalement concentrées sur la perspective bactérienne, mais l’analyse de la perspective végétale a dévoilé une région génétique clé pour la compatibilité rhizobienne chez L. burttii.

Selon l’auteur correspondant Stig U. Andersen, l’analyse génétique de cette étude peut conduire à l’amélioration des cultures en favorisant naturellement leur croissance par le biais d’associations symbiotiques. « Notre étude jette les bases de la compréhension de la génétique de la promiscuité symbiotique des légumineuses », commente Andersen. « Cela peut permettre le développement de cultures qui préfèrent un symbiote spécifique ou sont capables d’interagir avec un large éventail de symbiotes, selon ce qui est souhaitable dans un système agricole particulier. »

Cette recherche expose la remarquable diversité des interactions légumineuses-rhizobium en termes de gamme d’hôtes et de résultats de l’interaction symbiotique, un domaine d’étude fertile pour creuser davantage et cultiver.