Entre les champignons et les arbres, une symbiose pas vraiment consentante

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C’est une affaire entendue, la mycorhize, cette relation symbiotique entre les filaments d’un champignon (les hyphes dont l’ensemble compose le mycélium) et les radicelles d’un arbre, constitue un échange de bon procédé.


Un champignon dans la forêt de Compiègne en France BIOSPHOTO


L’arbre fournit les sucres et les acides aminés produits par la photosynthèse au champignon qui en retour lui cède l’azote et le phosphore qu’il peut aller chercher plus profondément dans le sol que le végétal.

Mais comment le champignon fait-il pour reconnaître son partenaire? Et comment se noue la relation? Ce sont ces questions que se sont posées une équipe mixte de l’Inra et de l’Université de Lorraine, le Département américain de l’énergie (DOE) et l’université de Western Sydney. Ils apportent une première réponse dans les PNAS du 19 mai.

 Tout est affaire de dialogue chimique et de manipulation. Et en l’espèce, c’est le champignon qui manipule l’arbre. Les chercheurs se sont penchés sur les relations entre le peuplier et un champignon très étudié dont le génome a été séquencé, le laccaire bicolore (Laccaria bicolor). (Peuplier canadien (Populus × canadensis) Photo Rasbak CC BY-SA 3.0)

Les chercheurs ont pu mesurer des quantités infinitésimales de molécules émises par les racines de l’arbre que le champignon peut détecter. Une fois le signal perçu, les hyphes du laccaire libèrent de nombreuses petites protéines (baptisées effecteurs par les chercheurs) dans les racines qu’ils veulent coloniser. L’une de ces protéines, baptisée MiSSP7, cible en priorité une hormone végétale, l’acide jasmonique. Pas pour rien.

Laccaria bicolor, Alan Rockefeller CC BY-SA 2.5

L’acide jasmonique est en effet une hormone de défense de l’arbre qui s’accumule rapidement lors de l’invasion de la racine par un organisme étranger (microbe parasite ou insecte) pour se lier à lui et le détruire. MiSSP7 a la faculté d’inhiber ce rôle de défense en empêchant cette interaction entre l’hormone et l’envahisseur.

 La défense neutralisée, le champignon peut établir son commerce avec la plante tombée sous son influence: "nous qui pensions que la mycorhize constituait une sorte d’aimable commerce équitable, nous sommes obligés de constater aujourd’hui qu’il s’agit plutôt d’une agression dont le champignon sort vainqueur" commente Francis Martin, qui dirige l’Unité mixte de recherche de Nancy. (Image Peuplier noir, autrefois commun, en voie de forte raréfaction (disparition, localement) à la suite de son remplacement par des clones de cultivars, Topjabot / domaine public)

Laccaria bicolor. Credit: INRA/F. Martin

Ce résultat important n’est cependant qu’une des clés d’explication d’une symbiose qui concerne 90% des plantes terrestres. Les recherches se poursuivent pour identifier le rôle des nombreux autres effecteurs émis par les champignons.

Sciences et avenir 24/5/2014