Génétique de la légumineuse Nod-indépendante Aeschynomene evenia pour étudier l'évolution de la symbiose rhizobienne et dans la perspective du transfert de la fixation d'azote aux plantes d'intérêt agronomique – AeschyNod

Les légumineuses tropicales du genre Aeschynomene utilisent un processus d’infection Nod-indépendant unique qui est considéré comme correspondant à l’état ancestral de la symbiose fixatrice d’azote rhizobium-légumineuse. L’étude de ce système devrait donc apporter un nouvel éclairage sur l’origine et l’évolution de la symbiose en mettant à jour les bases qui sous-tendent le processus de nodulation.
Cependant, l’intérêt d’un tel système symbiotique ne fait qu’émerger et les connaissances sur la génétique et la génomique des Aeschynomene est encore limitée. Pour contourner ces limitations, le Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes (UMR LSTM) a récemment identifié A. evenia comme étant une espèce adéquate pour constituer une véritable légumineuse modèle et a développé des outils permettant des approches fonctionnelles.
Pour permettre l’identification des déterminants moléculaires contrôlant le processus Nod-indépendant, nous proposons ici le projet “AeschyNod” (Aeschynomene Nodulation). Celui-ci a pour objectif de mettre en œuvre une stratégie de mutagenèse pour générer puis cribler des mutants de plante altérés pour la nodulation. Pour assurer la réussite de cette stratégie, nous allons également mettre à profit les technologies de séquençage nouvelle génération (NGS) pour séquencer le génome d’A. evenia. L’obtention d’une carte génétique dense ancrée aux données de séquences génomiques va accélérer le clonage positionnel de gènes symbiotiques.
La connaissance acquise, grâce aux analyses de génomique comparative avec les légumineuses conventionnelles et à l’identification de gènes de nodulation à partir des mutants de plante, va apporter un éclairage important sur la spécificité du processus Nod-indépendant et sur l’évolution de la symbiose fixatrice d’azote au sein des légumineuses.
Cette connaissance pourrait aussi être mise à profit pour améliorer ou mettre au point la fixation d’azote chez les plantes cultivées, à la fois chez des légumineuses phylogénétiquement proches comme l’arachide, qui appartient au même clade basal des Dalbergioïdes qu’Aeschynomene, et des non-légumineuses, en particulier les céréales pour lesquelles la demande en azote est élevée. Promouvoir la symbiose fixatrice d’azote représente un enjeu important pour l’agriculture de demain qui a besoin de répondre à une demande grandissante et ce, de façon plus durable et écologique.