Abstract
La symbiose légumineuse-rhizobium a une importance majeure pour les écosystèmes terrestres puisqu’elle permet à la plante hôte de fixer l’azote atmosphérique. L’interaction initiale entre le poil absorbant de la plante hôte et son partenaire bactérien repose sur un dialogue moléculaire complexe. L’évènement de signalisation le plus précoce, détecté immédiatement après la perception des facteurs Nod bactériens, est un influx de Ca2+, accompagné d’une inhibition de la pompe à proton et d’un efflux de Cl- conduisant à une dépolarisation de la membrane plasmique. Cette dépolarisation provoque un efflux de K+ permettant le repolarisation de la membrane. L’objectif de mon travail de thèse a été d'identifier des acteurs moléculaires de cette signalisation électrique en utilisant Medicago truncatula comme légumineuse modèle. Dans un premier temps, un répertoire de gènes candidats a été identifié par l’analyse du transcriptome du poil absorbant obtenu par RNA-Seq. Différents candidats (2 canaux anioniques SLAC, 1 canal cationique potentiel CNGC et 1 canal potassique Shaker) ont été exprimés dans des ovocytes de xénope pour tester leur fonctionnalité dans ce système. Les propriétés fonctionnelles du canal potassique Shaker ont ainsi été obtenues par analyses électrophysiologiques. Le rôle du gène codant ce canal potassique a été étudié in planta en précisant son patron d’expression par transgénèse et sa fonction par génétique inverse. L'absence d'expression de ce gène se traduit par la disparition complète du courant potassique voltage-dépendant sortant des cellules de M. truncatula. Les premières analyses indiquent que cette perte de fonction n'inhibe pas la capacité de nodulation de la plante mais l'affecte significativement. Elle impacte également la régulation de l'ouverture stomatique de la plante mais n'a pas d'effet sur la translocation de K+ dans la sève xylémienne racinaire vers les parties aériennes.