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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Nitrate : absorption et/ou signalisation dans la plante ?

Croissance des racimes des plantes selon l'apport en nitrate
© T. Clochard
Le transporteur du nitrate étudié participe aux 2 fonctions à la fois chez le Medicago truncatula

La germination et l’installation de la plantule sont des phases critiques pour la plante. A ces stades, la modulation de l’architecture racinaire est un élément déterminant dans la capacité à coloniser et utiliser les ressources non uniformes du sol. Une étude de génétique quantitative nous a conduit à émettre l’hypothèse qu’un potentiel transporteur de nitrate, nommé MtNPF6.8, pourrait être impliqué dans l’inhibition, par le nitrate, de la croissance de la racine primaire chez Medicago truncatula. L’objectif de l’étude était de déterminer le rôle de MtNPF6.8 dans la plante : transport de nitrate et/ou implication dans la croissance racinaire via une signalisation par le nitrate ?

Une caractérisation fonctionnelle de la protéine MtNPF6.8, exprimée en système hétérologue (ovocytes de xénope), a montré qu’il s’agit d’un transporteur à double (haute et basse) affinité pour le nitrate. Qu’en est-il dans la plante ? L’absence d’expression de ce transporteur dans des mutants RNAi a révélé que MtNPF6.8 participe à l’absorption du nitrate exogène en tant que composante principale du système inductible de transport à basse affinité (iLATS). Ces mêmes mutants ont permis de montrer que MtNPF6.8 est impliqué dans la régulation par le nitrate de la croissance de la racine primaire via une voie de signalisation dépendante d’une phytohormone, l’acide abscissique (ABA). MtNPF6.8 joue alors un rôle de senseur de nitrate. Par ailleurs, la localisation de la protéine dans les tissus vasculaires et le fait que MtNPF6.8 transporte l’ABA (dans les ovocytes de xénope) suggère un rôle additionnel de translocation d’ABA, de la racine à l’hypocotyle.

Activité GUS

Localisation histologique de l’activité GUS dans des racines transgéniques exprimant le gène rapporteur GUS sous contrôle du promoteur de MtNPF6.8. (A) Racine de M. truncatula. Zooms sur la racine primaire (B) et une racine latérale (C).

Ce travail a été réalisé au sein de l'équipe ALSA de l'UMR IRHS, dans le cadre de la thèse d’Anthoni Pellizzaro (Angers Loire Métropole, Conseil général de Maine-et-Loire) et du projet QUALISEM. Il a impliqué une collaboration avec le laboratoire RCIM (I Université d’Angers-Inra ) et bénéficié de l'infrastructure du plateau d'imagerie IMAC (SFR QUASAV, Angers).  

Publication associée : Pellizzaro A, Clochard T, Cukier C, Bourdin C, Juchaux M, Montrichard F, Thany S, Raymond V, Planchet E, Limami AM, Morère-Le Paven MC (2014). The nitrate transporter MtNPF6.8 (MtNRT1.3) transports abscisic acid and mediates nitrate regulation of primary root growth in Medicago truncatula. Plant Physiology, 166, 2152-2165.