Identification et expression de transporteurs de phosphate chez le champignon ectomycorhizien Hebeloma cylindrosporum.

Marie-Violaine Tatry(1), Raphaël Lambilliote(1), Claude Plassard(2), Hervé Sentenac(1).
INRA, Centre de Montpellier, 2 place Viala, 34060 Montpellier Cedex 1, (1) UMR 5004 Agro-M / CNRS / INRA / UM2, Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes, (2) UMR 388 Agro-M / INRA, Sol et Environnement.

La symbiose mycorhizienne concerne 90 % des végétaux. De nombreuses études indiquent que la mycorhization améliore la physiologie de la plante hôte, notamment en permettant une meilleure nutrition minérale (N, P, K et microéléments). Cependant, les connaissances moléculaires concernant ce phénomène sont très réduites. A ce jour, un seul transporteur d'ions minéraux est identifié et caractérisé chez un champignon mycorhizien : il s'agit de GvPT, transporteur de phosphate inorganique (Pi) du champignon endomycorhizien Glomus versiforme.
Le champignon Hebeloma cylindrosporum a été choisi comme espèce modèle pour l'étude de la symbiose ectomycorhizienne (développée entre des espèces ligneuses et des champignons supérieurs) dans le but d'identifier les gènes fongiques impliqués dans les échanges de nutriments avec la plante. Une stratégie de séquençage systématique d'étiquettes a permis d'identifier plusieurs transporteurs, dont deux homologues de transporteurs de Pi : HcPT1 et HcPT2. Au niveau protéique, ces deux séquences présentent 22% d'identité et 32% de similarité. Les séquences protéiques de HcPT1 et HcPT2 ont été comparées aux séquences disponibles dans les banques de données. HcPT1 présente 51% d'identité protéique avec GvPT. Le pourcentage d'identité entre HcPT2 et GvPT n'est que de 38 %, et HcPT2 est plus proche d'un transporteur potentiel de S. pombe (46 % d'identité). Nous avons cloné les ADNc complets. Des études fonctionnelles vont être engagées par complémentation d'une souche de S. cerevisiae déficiente pour l'absorption de Pi.
Nous avons étudié les variations d'expression de HcPT1 et HcPT2 en fonction de la disponibilité du Pi dans le milieu chez le champignon en culture pure. Le transfert sur un milieu dépourvu de Pi provoque une augmentation forte et rapide du niveau du transcrit HcPT1 (clairement détectable après moins de 3 heures sur le milieu carencé). L'abondance du transcrit HcPT2 est plus faible et n'augmente que lentement avec la carence, pour atteindre une valeur maximale après 4 jours de culture sur le milieu dépourvu de Pi. Ces différences de niveaux d'expression et de régulation suggèrent que les deux transporteurs exercent des fonctions distinctes. L'objectif est maintenant d'étudier leur localisation et leur expression au cours de l'établissement de la symbiose (par hybridation in situ ou RT-PCR).