Identifying targets of fungal effectors in the ectomycorrhizal symbiosis Laccaria bicolor-Populus trichocarpa
Analyse fonctionnelle d'effecteurs fongiques impliqués dans le développement de la symbiose ectomycorhizienne Laccaria bicolor-Populus trichocarpa
Résumé
Roots of most trees form symbiosis with mutualistic soil-borne fungi. The ectomycorrhizal basidiomycete L. bicolor (Maire) P.D. Orton relies on mycorrhizal-induced small secreted proteins (MiSSP) to establish symbiotic tissues in the host-plant. The host proteins targeted by these fungal effectors are yet unknown. In the present study, we used the binary yeast two-hybrid (Y2H) system to determine direct interactions between MiSSP7 and the plant proteins in the L. bicolor-P. trichocarpa ectomycorrhizae. We showed that MiSSP7 interact with the jasmonic acid (JA) co-receptors JAZ5 and JAZ6 of P. trichocarpa, blocking JA signaling and promoting mutualism. L. bicolor transformants with severely reduced expression of MiSSP7 did not enter into symbiosis with poplar roots, a phenotype that could be complemented by transgenically varying the transcription of PtJAZ6 or through inhibiting JA signalling. Additional Y2H assays showed that PtJAZ6 protein form a regulatory complex involving 14-3-3 protein(s) and MYC transcriptional factors. Two others L. bicolor effector-like proteins, MiSSP8 and MiSSP17, are secreted and are essential for the symbiosis development. Y2H assays suggested that these MiSSPs interact with plant proteins involved in plant defence signalling pathways.
During symbiosis development, L. bicolor experiences important genetic reprogramming required for root colonization. Transcription factors (TFs) are key players of these genetic changes. Here, we developed high throughput analysis of TFs in L. bicolor to obtain a comprehensive inventory of significantly regulated transcription factors in ECM
Les racines de la plupart des arbres forment des symbioses ectomycorhiziennes avec les champignons mutualistes du sol. Le basidiomycète L. bicolor (Maire) P.D. Orton secrète de petites protéines effectrices (MiSSP) afin d'établir les structures symbiotiques. Toutefois, les protéines de l'hôte ciblées par les MiSSPs ne sont pas connues. Dans notre étude, nous démontrons, à l'aide du système double hybride chez la levure (Y2H), que la protéine MiSSP7 interagit avec les co-récepteurs de l'acide jasmonique (AJ) JAZ5 et JAZ6 de P. trichocarpa. Cette interaction entraine un blocage de la voie de signalisation de l'AJ et favorise le développement symbiotique. Des transformants de L. bicolor, dont l'expression de MiSSP7 est fortement réduite, ne sont plus capables de mycorhizer les racines du peuplier. Une variation transgénique de la transcription de PtJAZ6 ou l'inhibition de la voie de signalisation de l'AJ complémente ce phénotype. Nous avons également montré que la protéine PtJAZ6 interagit avec une protéine de type 14-3-3 et un facteur de transcription de type MYC, formant un complexe de régulation. Deux autres protéines effectrices, MiSSP8 et MiSSP17, sont sécrétées et essentielles au développement symbiotique. Les résultats des analyses Y2H suggèrent que MiSSP8 et MiSSP17 pourraient aider au contournement des réactions de défense de la plante-hôte.
Au cours du développement symbiotique, le champignon est le siège d'une reprogrammation génétique importante. Les facteurs de transcription (TFs) sont les principaux acteurs de ces changements génétiques. Nous avons donc étudié les TFs de L. bicolor afin d'obtenir un inventaire complet des TFs régulés par la mycorhization
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)