LMI Adaptation des Plantes et microorganismes associés au Stress Environnementaux

Equipes impliquées : Rhizogenèse (UMR DIADE), LCM, LCBV, CNRF

Thèses : I. Diedhiou (Bourse IRD), H. Prodjinoto (Bourse IRD), M. Ngom (Bourses du WFS, de l'USAID et de l'IRD)

Collaborations : Institute of Forest Genetics and Tree Breeding (Inde), University of New Hampshire (USA)

Financements : Community Sequencing Programme (JGI, USA, 2012-2013) ; International Foundation for Science (IFS, 2012-2013), Third World Academy of Science (TWAS, 2013-2014); African Climate Change Fellowship Programme (2013-2014)

Les Casuarinaceae sont des arbres pionniers capables de coloniser des sols très pauvres et d’en accroître la fertilité. Ils sont très importants en foresterie dans les pays du Sud et constituent des modèles biologiques intéressants pour étudier l’adaptation aux sols dégradés. La capacité qu’ont ces plantes de croître sur des sols pauvres est due à l’exceptionnelle plasticité du développement de leur système racinaire. Les Casuarinaceae peuvent former 1) des nodules actinorhiziens fixateurs d’azote en symbiose avec une bactérie filamenteuse du sol, Frankia . 2) des mycorhizes en symbiose avec des champignons du sol qui améliorent la nutrition minérale et 3) des racines protéoïdes qui favorisent l’absorption de minéraux peu solubles dans le sol. Malgré leur importance, les mécanismes de mise en place de ces structures adaptatives restent mal connus. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des Casuarinaceae aux sols dégradés.

Etude de l’interaction symbiotique de Casuarina glauca par Frankia

L’objectif de ce programme est de mieux comprendre les mécanismes de mise en place de la symbiose C. glauca - Frankia . Les données d’analyses du transcriptome de racines non- infectées, de nodules et de mycorhizes de C. glauca générées dans l’équipe Rhizogenèse ont permis d’identifier des facteurs de transcription spécifiquement exprimés au cours de la symbiose actinorhizienne. Ces gènes feront l’objet d’une analyse fonctionnelle.

Mécanismes de tolérance au sel chez Casuarina sp.

Certaines espèces de Casuarinaceae sont tolérantes à la salinité et pourraient être utilisées dans les programmes de réhabilitation des sols salés au Sénégal. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes de tolérance au sel de C. glauca et C. equisetifolia et, d’évaluer l’utilité de ces espèces pour réhabiliter les sols salés. Une analyse de la réponse physiologique de ces plantes au stress salin est en cours. L’effet de l’inoculation par différentes souches de Frankia et de champignons endomycorhiziens isolés au Sénégal sur cette tolérance sera étudié. Enfin, une analyse des changements du transcriptome de racines et de nodules en réponse au stress salin sera réalisée par séquençage haut débit (RNA-seq ; Projet JGI) pour identifier les gènes responsables de la forte tolérance au sel chez C. glauca . Le potentiel biotechnologique des gènes identifiés sera étudié. Ces travaux se poursuivront par des essais de plantation de C. equisetifolia et C. glauca dans des parcelles expérimentales (sols salés). La croissance et l’impact de ces plantations sur les sols seront suivis sur plusieurs années.