Stéphane Boivin

DIM 2012

Soutenue le 10 février 2016

Les légumineuses, élément clé de l’agriculture biologique et soutenable, face à l’adaptation aux changements environnementaux

Résumé

Ce projet de thèse s’intéresse au rôle d’hormones végétales, les cytokinines, dans l’adaptation de l’architecture du système racinaire de deux légumineuses, Medicago truncatula (apparentée à la luzerne) et le pois, en réponse à différentes contraintes environnementales amenées à s’amplifier dans la perspective des changements climatiques globaux. Un intérêt des légumineuses est que ces plantes cultivées ont la particularité de pouvoir fixer biologiquement l’azote atmosphérique grâce à une interaction symbiotique s’établissant au niveau des racines, limitant ainsi l’utilisation d’intrants, et leur permettant de jouer un rôle clé dans le cadre d’une agriculture durable et biologique.

L’objectif majeur de cette thèse était d’améliorer l’adaptation du système racinaire de ces légumineuses aux stress environnementaux sans désavantager les symbioses bénéfiques pour la plante, en modifiant l’action des phytohormones cytokinines. Nous avons ainsi montré que le récepteur aux cytokinines MtCHK1/CRE1 est essentiel pour la nodulation symbiotique fixatrice d’azote, mais joue également un rôle négatif dans la résistance au pathogène racinaire Aphanomyces euteiches et dans la tolérance au stress salin. Le rôle des trois autres récepteurs aux cytokinines dans ces différentes interactions  a aussi été déterminé. Au final, ce travail a permis d’identifier des génotypes de légumineuses ayant une tolérance accrue aux pathogènes et stress environnementaux tout en conservant une bonne capacité d’interaction symbiotique avec les champignons mycorhiziens et les bactéries fixatrices d’azote.

Publications

• Different cytokinin histidine kinase receptors regulate nodule initiation as well as later nodule developmental stages in Medicago truncatula - Stéphane Boivin & al. - Plant, Cell & Environment, 2016
• A Laser Dissection-RNAseq Analysis Highlights the Activation of Cytokinin Pathways by Nod Factors in the Medicago truncatula Root Epidermis - Marie-Françoise Jardinaud, Stéphane Boivin & al. - Plant Physiology, 2016
• How Auxin and Cytokinin Phytohormones Modulate Root Microbe Interactions - Stéphane Boivin & al. -  Frontiers in Plant Science, 2016