Hormone cross-talk drives nutrient dependent plant development – HONIT
Des interactions hormonales sont impliquées dans le développement racinaire dépendant des nutriments.
Les connaissances actuelles sur les interactions hormone/nutriments indiquent l'existence d'un réseau complexe dans lequel les hormones agissent comme médiateurs endogènes en réponse à la fluctuation des éléments nutritifs et permettent un ajustement de l'acquisition des éléments nutritifs.
Comprendre les mécansimes impliqués dans la perception des nutriments par les plantes
Pour comprendre les bases moléculaires du rôle des interactions entre hormones et nutriments dans le développement, nous nous concentrons sur les interactions nitrate/hormones dans le développement du système racinaire. Le nitrate est l'une des sources d'azote majeures, mais aussi une molécule signal qui modifie la croissance des racines et leur développement. Ce mécanisme de perception est au moins en partie, due à la capacité de transport d'auxine par NRT1.1/NPF6.3, l'un des 53 transporteurs de la famille NPF dans Arabidopsis. Par conséquent, NPF6.3 pourrait agir comme un point de convergence importante. Cependant, comment l'activité de NPF6.3 et des autres NPF est intégré dans réseau de régulation impliquant le transport d’auxine et le transport de l'ABA qui contrôlent la croissance des racines et le développement ne sont pas claires. Pour comprendre ces mécanismes d’interaction entre nitrate et hormones dans la croissance des racines et leur développement, nous développons des stratégies de recherche complémentaires.
Les approches développées dans ce projet combinent (i) l'expression fonctionnelle dans des systèmes hétérologues (ovocytes de xénope et cellules HEK) pour identifier les modifications des propriétés fonctionnelles des transporteurs et (ii) la biologie cellulaire pour déchiffrer les voies de trafic des transporteurs dans la cellule végétale.
Partenaire français (Lacombe)
1. l’activité de transport d’ABA de NPF4.6/NRT1.2 a été étudiée dans l’ovocyte de xénope
2. les acides aminés de NPF4.6/NRT1.2 phosphorylé par le complexe CIPK/CBL ont été identifies sur des peptides arrays.
3. Des approches de Biologie des systèmes ont permis l’identification de gènes régulés par l’apport combines de nitrate et d’ABA
Partenaire australien (Benkova)
1. Le transport d‘auxine impliqué dans la communication racines-feuilles joue un rôle important dans la perception du nitrate par le système racinaire.
2. Le développement des primordial des racines latérales est stoppé par la carence en nitrate et est réactivé entre 24 et 36 heures après la fourniture de nitrate.
3. Des approches in silico sur les facteurs de transcription induit par le nitrate a permis l’identification de candidats.
Les travaux qui ont débuté au cours des premiers mois du projet se poursuivent dans la même direction. Le partenaire français va tester les sites de phosphorylation putatifs et poursuivre la caractérisation des partenaires putatifs des transporteurs identifiés dans la levure par des expériences de double hybride. L'interaction nitrate/ABA sera étudiée. Le partenaire autrichien continue son travail sur la régulation post-transcriptionnelle du transporteur dans le contexte des interactions nitrate/auxine/cytokinine.
Lacombe and Achard (2016) Long-distance transport of phytohormones through the plant vascular system. Current Opinion in Plant Biology. In press
Coordination du projet
Benoit Lacombe (Laboratoire de Biochimie et Physiologie Moleculaire des Plantes)
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
BPMP Laboratoire de Biochimie et Physiologie Moleculaire des Plantes
IST Austria Institute of Science and Technology Austria
Aide de l'ANR 279 750 euros
Début et durée du projet scientifique :
septembre 2014
- 36 Mois
