Le statut métabolique de l’holobionte contrôle les interactions entre une plante et son microbiote

Les interactions entre une plante et son microbiote, sont un champ de recherche en plein essor, le microbiote ayant un impact fort sur la santé et le développement des plantes. Il apparait maintenant que les plantes ont la capacité de remodeler la structure de leur microbiote pour favoriser leur colonisation par des bactéries bénéfiques comme celles produisant un effet Plant-Growth Promoting (PGP) et pour limiter la prolifération des pathogènes. Néanmoins, les mécanismes impliqués dans cette sélection sont encore mal connus.

Dans une étude publiée dans International Journal of Molecular Science, les scientifiques de l’équipe d’Hubert Schaller en collaboration avec les plateformes PIMS, AEG et Bioinformatique de l’IBMP, et l’équipe de Pierre Peyret (INRA, Clermont-ferrand) ont étudié si certains composés isoprénoïdes clés pouvaient jouer un rôle dans la sélection de la communauté microbienne par la plante hôte. Un mutant d’Arabidopsis thaliana affectés dans les voies de biosynthèse des isoprénoïdes a été caractérisé. Une analyse métabolomique a montré que ce mutant présente un défaut partiel dans la biosynthèse des terpénoïdes, des phénylpropanoïdes et des phospholipides. Afin d’étudier plus précisément l’impact des isoprénoïdes dans la sélection du microbiote par la plante, les chercheurs ont comparé la sensibilité des plantes de type sauvage et mutant au pathogène Pseudomonas syringae. Le résultats ont montrés que les plantes mutantes sont plus sensibles à l’infection. De plus, des bactéries affiliées au genre Streptomyces ont moins bien colonisé la plante mutante que la plante de type sauvage. Ces bactéries du genre Streptomyces sont connues pour produire divers antibiotiques et certaines ont un rôle PGP ou protecteur contre certains pathogènes. Cette étude a révélé que l’interaction StreptomycesArabidopsis implique des processus moléculaires faisant intervenir la biosynthèse des terpénoïdes, des phénylpropanoïdes et des phospholipides et qui permettent à la plante sauvage le recrutement spécifique des bactéries du genre Streptomyces. Ainsi, ces résultats sont en accord avec l’hypothèse selon laquelle certaines bactéries du genre Streptomyces sont recrutées par la plante via des signaux ou des mécanismes spécifiques.