Le GENE MTENOD20 : un marqueur moleculaire precoce de l'organogenese nodulaire lors de l'interaction symbiotique sinorhizobium meliloti / medicago

La symbiose fixatrice d'azote entre les bacteries du sol rhizobiaceae et les legumineuses aboutit a la formation d'un nouvel organe racinaire : le nodule. L'organogenese de cette structure est declenchee par des signaux bacteriens lipo-chitooligosaccharidiques ou facteurs nod. L'etude des reponses de la plante a ces signaux, passe par l'identification de genes vegetaux induits specifiquement au cours du developpement nodulaire : les genes de nodulines. Mtenod20 est un nouveau gene de noduline precoce isole chez la legumineuse modele medicago truncatula dont le profil d'expression spatio-temporel a ete etudie a l'aide de plantes transgeniques exprimant une fusion transcriptionelle entre le promoteur de mtenod20 et le gene rapporteur gusa d'e. Coli. Au cours de l'interaction symbiotique sinorhizobium meliloti / medicago, l'activation transcriptionelle de mtenod20 est correlee aux processus d'organogenese nodulaire et d'infection bacterienne. En particulier, ce gene est induit des les premieres divisions cellulaires corticales qui sont a l'origine du primordium nodulaire. L'utilisation de mutants bacteriens qui decouplent organogenese et infection a confirme que l'activation precoce de mtenod20 est etroitement liee a l'activation des cellules corticales. De plus, un mutant nodh , deficient pour la nodulation, declenche neanmoins une faible activation du cortex interne racinaire. Les facteurs nod purifies induisent rapidement (12-24 h), et jusqu'a des concentrations sub-nanomolaires, la transcription de mtenod20 dans le cortex racinaire et l'utilisation de facteurs nod synthetiques a montre que la longueur de la chaine acyle etait un parametre important dans l'activite de ces molecules signal. Les cytokinines, hormones vegetales, peuvent egalement induire l'expression corticale de mtenod20, mais la comparaison avec l'effet des facteurs nod revele des differences concernant la localisation des zones racinaires reactives et l'effet de l'azote combine exogene.