Approche systémique de l’interaction entre les voies de signalisation du Zinc et du Phosphate – PHLOWZ

Le phosphate (Pi), composant majeur des cellules, est une ressource stratégique en raison de l’épuisement progressif des gisements phosphatés de bonne qualité. Pour limiter son usage dans la production végétale, nous avons besoin de mieux comprendre les facteurs stimulant son absorption. Une plante sur sol pauvre en Pi et en Zinc (Zn) accumule davantage de Pi que sur sols riches en Zn. Les données suggèrent qu’une voie de signalisation spécifique Zn/Pi est impliquée dans cette stimulation, mais l’ensemble des éléments mis en jeu reste à identifier.

L’expression d’un grand nombre de gènes s’avère impactée très précocement en réponse à une disponibilité trop faible en Zn, et nous avons pu identifier certains gènes dont l’induction est corrélée à l’accumulation accrue de Pi. La caractérisation fonctionnelle d’une sélection de ces gènes vise à mieux comprendre leur rôle dans la carence en Zn, en particulier leur possible implication dans la stimulation de l’accumulation de Pi.
Pour avancer aussi sur notre compréhension de la réponse à cette carence, les partenaires de ce projet ont mis au point plusieurs outils novateurs d’imagerie cellulaire permettant de visualiser la régulation de gènes ou de transporteurs, liés à l’homéostasie du Zn, des métaux ou du Pi.

PHLOWZ vise à identifier de nouveaux acteurs et verrous régulateurs de la signalisation Zn/Pi chez les plantes, dans une optique de recherche fondamentale. A plus long terme, ces connaissances permettront d'ouvrir de nouvelles perspectives agronomiques, pour mieux paramétrer l'apport d'engrais selon la nature du sol.

Les développements technologiques liés à ce projet ont déjà menés à deux publications (Hani 2021 ; Sadoine 2020). Les efforts concentrés sur l’étude du lien entre les métaux (le Zn en particulier) et le Pi se sont concrétisés par la publication de plusieurs revues (Assunção 2022 ; Cho 2022 et 2021 ; Hanikenne 2020 ; Lešková 2022 ; Robe 2021), et d’autres publications suivront, décrivant les nouveaux mécanismes identifiés lors de ce projet.