Lotus japonicus Cytokinin Receptors Work Partially Redundantly to Mediate Nodule Formation.

Held, M., Hou, H., Miri, M., Huynh, C., Ross, L.M., Hossain, M.S., Sato, S., Tabata, S., Perry, J., Wang, T.L., et Szczyglowski, K. (2014). « Lotus japonicus Cytokinin Receptors Work Partially Redundantly to Mediate Nodule Formation. », Plant Cell, 26, p. 678-694. doi : 10.1105/tpc.113.119362  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Une analyse précédente du gène codant la Lotus histidine kinase1 (Lhk1), un récepteur des cytokinines, a montré que le gène est nécessaire et suffisant pour la formation de nodules chez le Lotus japonicus. En l’absence initiale d’organogenèse nodulaire, le mutant L. japonicus porteur de l’allèle non fonctionnel lhk1-1 est hyperinfecté par son partenaire symbiotique Mesorhizobium loti. Plus tard après l’infection bactérienne, le mutant lhk1-1 produit un nombre limité de nodules, ce qui laisse supposer la présence d’un mécanisme indépendant de Lhk1. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle d’autres récepteurs des cytokinines fonctionneraient, du moins partiellement, de manière redondante avec LHK1 pour réguler l’organogenèse des nodules chez le L. japonicus. Nous montrons ici que le L. japonicus contient une petite famille de quatre gènes de récepteurs des cytokinines qui répondent tous à l’infection par le M. loti. Dans le cortex racinaire, LHK1 joue un rôle essentiel et agit en redondance partielle avec LHK1A et LHK3 dans la régulation des divisions cellulaires donnant lieu à la formation du primordium nodulaire. Il semblerait que le récepteur LHK1 participe à un mécanisme de rétroaction négative des infections bactériennes du rhizoderme. Il est intéressant de noter que, sur le plan fonctionnel, le gène récepteur Arabidopsis thaliana AHK4 peut remplacer le gène Lhk1 dans la régulation de l’organogenèse nodulaire, ce qui signifie que la capacité de nodulation ne dépend pas des propriétés de LHK1 propres aux légumineuses.

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