Sous la plante, des bactéries sous influence

Comme notre intestin, les plantes vivent en symbiose¹ avec des micro-organismes du sol proches de leurs racines. Ce microbiote, spécifique à chaque plante, joue un rôle essentiel dans sa croissance. Chez les mammifères, il existe un mécanisme de contrôle de la composition du microbiote : des petits et micro-ARNs² de l’animal se retrouvent dans certaines bactéries intestinales et régulent leur développement. Et s’il en était de même pour une plante et les micro-organismes qui vivent autour de ses racines ? C’est ce que viennent de montrer Abdelhak El Amrani et Cécile Monard, chercheurs au laboratoire Ecobio³ à Rennes. « Il s’agit d’une voie de communication très prometteuse », précise Ab-delhak El Amrani, spécialiste du génome des plantes. Leur découverte vient d’être brevetée.

Un séquençage de masse

Abdelhak El Amrani étudie depuis plus de 15 ans les micro-ARNs situés dans les cellules des plantes. Sa collaboration avec Cécile Monard, écologue spécialisée dans l’étude des micro-organismes du sol et leurs interactions avec les plantes, a commencé en 2016.
Avec leurs confrères, ils ont réalisé un séquençage de masse⁴ des micro-ARNs présents dans la rhizosphère⁵ de deux plantes modèles (Arabidopsis thaliana et Brachypodium). « Nous avons isolé les bactéries du sol puis purifié et analysé leurs micro-ARNs. En utilisant d’autres approches complémentaires, nous sommes arrivés à la conclusion qu’ils proviennent de la plante », explique le généticien. En effet, la plante émet au niveau racinaire des micro-ARNs contenus dans des vésicules extracellulaires. Ils sont captés par certaines bactéries et modifient l’expression des gènes de celles-ci. « Cela engendre des changements de certaines fonctions bactériennes, notamment pour la résistance de la plante aux stress. La croissance végétale peut même être accélérée », poursuit l’écologue microbienne.

Rendement d’une culture

« C’est la première fois que ces échanges sont observés entre une plante et le microbiome⁶ de sa rhizosphère. » Une autre partie de l’étude a montré que cet échange de micro-ARNs est modulé par des micro-peptides synthétisés par la plante. « Cela ouvre la possibilité de sélectionner artificiellement les micro- organismes favorables aux plantes. »
La découverte de ces mécanismes est importante car ils peuvent favoriser la santé et le rendement d’une culture. Reste à comprendre comment les micro-ARNs d’une plante contrôlent l’expression du génome bactérien... Mais c’est une autre histoire !