Les graines captent les signaux de bactéries nocives
(Keystone-ATS) Les graines sont capables de percevoir les signaux que s’envoient des bactéries nocives: elles stoppent leur germination pour éviter d’exposer les plantules à des infections. C’est ce que rapportent des chercheurs lémaniques dans la revue eLife.
Le contrôle de la germination des graines est une adaptation vitale des plantes à un environnement en constante évolution et parfois hostile, a indiqué mardi l’Université de Genève (UNIGE) dans un communiqué. Les graines sont en effet continuellement exposées à des bactéries, des champignons et des animaux, tels que des vers, présents dans le sol.
“Nous avons décidé d’étudier cet aspect en utilisant Pseudomonas aeruginosa, une bactérie ubiquitaire qui s’attaque à de nombreuses plantes”, explique Luis Lopez-Molina, professeur au Département de botanique et biologie végétale de l’UNIGE, cité dans le communiqué. Les expériences ont été menées sur l’arabette des dames (Arabidopsis thaliana), un organisme modèle utilisé en laboratoire
En collaboration avec le Pr Jean-Luc Wolfender et le Dr Emerson Ferreira-Queiroz, de l’Ecole de pharmacie Genève-Lausanne (EPGL), les chercheurs ont identifié une toxine produite par P. aeruginosa, appelée AMB, qui provoque l’arrêt de la germination.
“Le processus induit par l’AMB sert probablement de réponse protectrice pour éviter que les plantules, une fois germées, ne subissent des dommages graves, voire mortels, dus à la présence de cette bactérie”, détaille Hicham Chahtane, premier auteur de l’étude.
Stratégie de défense
L’AMB fait partie des facteurs produits par P. aeruginosa, lorsque ces bactéries atteignent une densité élevée et ont besoin de coordonner l’expression de leurs facteurs de virulence et de résistance pour une infection maximale.
Il semblerait donc que les plantes aient mis au point leur propre stratégie de défense, grâce à la capacité des graines à percevoir un signal bactérien et à y répondre en maintenant leur état de dormance. “Lorsque la menace disparaît, ces mêmes graines germent et se développent en de jeunes pousses saines”, ajoute le biologiste.
Le groupe genevois avait déjà déchiffré les mécanismes permettant aux graines de prendre la décision de germer en fonction des conditions environnementales. “Nous observons que l’AMB active les mêmes messagers cellulaires, en l’occurrence ceux qui participent au dialogue entre l’embryon et son enveloppe, un organe capable de contrôler la germination de façon active”, note Luis Lopez-Molina.
Les gènes responsables de la production de l’AMB jouent aussi un rôle-clé chez les humains infectés par P. aeruginosa: leur activation a été mise en évidence chez des patients atteints de mucoviscidose ou souffrant d’une kératite. L’AMB, un des facteurs de virulence produit par ces bactéries, contribue donc à leur agressivité qui s’étend aussi bien dans le règne animal que végétal.
