Les eucalyptus sont contrôlés génétiquement par un champignon
Un champignon racinaire qui aide les eucalyptus à obtenir des nutriments et de l’eau a une façon surprenante de maintenir cette relation symbiotique. Il libère de minuscules morceaux d’ARN qui manipulent l’activité des gènes dans les racines de l’arbre.
De petits morceaux d’ARN
« C’est un peu comme un mécanisme de clé et de serrure où l’ARN est une clé nécessaire pour déverrouiller l’accès à la plante », explique Jonathan Plett de l’université Western Sydney en Australie.
De nombreux arbres entretiennent des relations symbiotiques avec des champignons ectomycorhiziens, qui s’enroulent autour de petites racines. « Pensez à un hot-dog dans un petit pain, où la racine est le hot-dog et le champignon le petit pain qui l’entoure », explique Jonathan Plett.
Ce processus arrête la croissance de la racine, mais les projections fongiques en forme de doigts – les hyphes – s’étendent dans le sol bien au-delà du système racinaire normal de l’arbre. Elles recueillent des nutriments que le champignon échange contre les sucres de la plante.
Un champignon libère également ce microARN
On sait que les champignons ectomycorhiziens « discutent » avec les plantes en libérant une variété de protéines. Maintenant, Plett et ses collègues ont montré qu’un champignon (Pisolithus microcarpus) libère également un microARN lorsqu’il colonise les racines du gommier inondé – une sorte d’eucalyptus.
Les microARN sont de petits bouts d’ARN qui réduisent la production de certains ensembles de protéines. Les cellules utilisent normalement les microARN pour contrôler leur propre activité génétique, mais certains agents pathogènes libèrent également des microARN pour désactiver les gènes impliqués dans la défense cellulaire d’un organisme cible.
P. microcarpus fait quelque chose de similaire. Après avoir découvert que P. microcarpus libère un microARN appelé Pmic_miR-8, l’équipe de Plett a bloqué Pmic_miR-8 dans les racines de semis poussant en laboratoire. Ils ont constaté que les racines précédemment colonisées ont repris leur croissance, ce qui montre que Pmic_miR-8 est essentiel au maintien de la relation symbiotique.
Les cultures pourraient bénéficier de cette symbiose
Il est probable que de nombreux autres champignons ectomycorhiziens libèrent des microARN similaires. En identifiant les « clés » utilisées par les microbes bénéfiques pour coloniser les plantes, nous pouvons espérer à l’avenir guider les sélectionneurs de plantes pour développer des cultures qui seront mieux à même de s’associer avec des microbes bénéfiques », déclare Plett.
Cela pourrait rendre les plantes moins dépendantes des engrais, ce qui rendrait la sylviculture et l’agriculture plus durables, ajoute-t-il.
Cette recherche a été publiée dans PNAS.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pexels