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Les légumineuses ont la capacité de développer des nodules racinaires hébergeant des bactéries fixatrices d'azote, appelées rhizobia. Pour les plantes se développant sur des sols pauvres en azote, la symbiose confère un avantage déterminant. Cependant, la plante doit héberger et nourrir un nombre important de rhizobia. Des études récentes suggèrent que l'immunité innée est réduite ou supprimée dans les nodules ; cela, probablement pour maintenir des populations de rhizobia. Pour étudier l’immunité des nodules, les auteurs de l’article ont développé un système tripartite incluant la légumineuse modèle Medicago truncatula, son symbiote nodulant du genre Sinorhizobium, et la bactérie pathogène Ralstonia solanacearum.

Les nodules de M. truncatula peuvent être infectés par la bactérie pathogène R. solanacearum

Benjamin Gourion, chercheur du LIPM soutenu par un projet New Frontiers TULIP en 2016 suivi d’un financement ANR jeune chercheur, et dernier auteur de cet article, nous en parle plus en détail : « Nous montrons que les nodules sont des sites d'infection fréquents où la multiplication des agents pathogènes est comparable à celle observée dans des organes sensibles. On démontre également que la fonctionnalité de l’organe symbiotique n’a pas d’impact sur le développement du pathogène. De plus, les analyses transcriptomiques indiquent que, malgré la présence des rhizobia hébergés, les nodules sont capables de développer des réactions de défense faibles contre l’agent pathogène R. solanacearum. »

La réponse de défense des nodules racinaires présente une spécificité dans les gènes activés par rapport à ceux dans les racines. En accord avec l'immunité innée des nodules, une croissance optimale de R. solanacearum nécessite la présence des facteurs de virulence essentiels à sa pathogénicité.

L’infection pathogène est confinée dans le nodule de M. truncatula

Enfin, les données analysées par les auteurs de l’article indiquent que la haute sensibilité des nodules à l’infection par le pathogène est contrebalancée par l'existence d'une barrière de diffusion. La propagation du pathogène à partir des nodules est donc empêchée, ce qui permet de préserver le reste de la plante.