Une étude révèle le rôle clé de la communication plante-bactérie pour l’assemblage d’un microbiome végétal sain

Dans une étude interdisciplinaire, des chercheurs ont découvert que les bactéries symbiotiques communiquent avec les légumineuses par l’intermédiaire de molécules spécifiques et que cette communication influence les bactéries qui se développent à proximité des racines des plantes. Les résultats donnent un aperçu de la façon dont les plantes et les bactéries du sol forment des partenariats bénéfiques pour l’absorption des nutriments et la résilience. Ces résultats constituent une étape vers la compréhension de la manière dont la communication entre les plantes et les bactéries du sol peut conduire à des associations bénéfiques spécifiques fournissant des nutriments aux plantes.

Le résultats dans Communications naturelles découvrent que les bactéries symbiotiques fixatrices d’azote peuvent assurer la domination parmi les microbes du sol en raison de leur communication basée sur la signalisation avec l’hôte de la légumineuse. Les chercheurs ont découvert que lorsque les légumineuses ont besoin d’azote, elles envoient depuis les racines vers le sol des molécules spécifiques qui sont à leur tour reconnues par les bactéries symbiotiques pour produire une autre molécule, le facteur Nod, qui est reconnu réciproquement par la légumineuse.

Lorsque cette reconnaissance mutuelle sera établie, la plante modifiera le panel de molécules sécrétées par les racines et affectera ainsi le sol dans lequel les bactéries pourront se développer à proximité de leurs racines.

Les plantes comme les légumineuses entretiennent une relation particulière avec certaines bactéries du sol. Ces bactéries aident les plantes à pousser dans un sol pauvre en azote en convertissant l’azote de l’air en une forme utilisable. En fonction de l’azote disponible dans le sol, les légumineuses peuvent se trouver dans différents états : en manque d’azote, en partenariat avec les bactéries ou en utilisant de l’azote provenant de sources inorganiques comme le nitrate.

Il a été démontré que la symbiose avec les bactéries fixatrices d’azote affecte le reste des micro-organismes vivant autour des racines des plantes. Cependant, il n’est pas toujours clair comment ce partenariat affecte d’autres microbes et si cela dépend de la quantité d’azote dont dispose la plante.

Dans la nouvelle étude, l’équipe a découvert que les communautés de bactéries autour des racines et dans le sol environnant diffèrent en fonction du statut azoté de la plante et ont un pouvoir prédictif. De plus, il a été constaté que l’échange de signalisation entre la légumineuse et son symbiote joue un rôle essentiel dans la modulation du profil des molécules sécrétées par les racines, influençant ainsi l’assemblage d’un microbiome racinaire symbiotique.

Les résultats fournissent des informations précieuses sur l’interaction complexe entre la nutrition azotée, la signalisation du facteur Nod et l’assemblage du microbiome racinaire. Les résultats soulignent l’importance de la symbiose et de la nutrition azotée dans la formation des interactions plantes-bactéries, offrant ainsi des applications potentielles dans l’agriculture et la croissance durable des plantes.

Il s’agit d’un exemple clair de recherche interdisciplinaire, où différents types d’expertise en chimie du professeur associé Dr. Marianne Glasius de l’université d’Aarhus pour analyser les exsudats racinaires, en mathématiques du professeur Dr. Rasmus Waagepetersen pour développer des modèles prédictifs, et en génétique végétale et Le microbiome du professeur Simona Radutoiu a permis des études causales complexes sur les communautés bactériennes associées aux racines.

En intégrant ces divers domaines, les chercheurs ont pu répondre à des questions clés sur la manière dont la nutrition azotée et la symbiose influencent les interactions plantes-bactéries, fournissant ainsi des informations précieuses sur l’agriculture durable.