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TRUFFE. © © INRA, OlgaKriger - Fotolia

Truffes : les chercheurs ont du nez !

La symbiose arbre-champignon : une équation génétique ?

L’étude du génome de la truffe, séquencé en 2007, a permis de décrypter le fonctionnement de l’extraordinaire symbiose entre l’arbre et le champignon, ainsi que la formation de la truffe.

Mis à jour le 16/12/2013
Publié le 06/12/2013

 

Conduit par un consortium franco-italien de 50 scientifiques et coordonné par l’Inra, le décryptage du génome de la truffe a été publié en 2010. Pas moins de cinq années de recherche auront été nécessaires afin d’achever ce travail titanesque. Le génome de la truffe comprend 125 millions de paires de bases. Cette taille remarquable s’explique par la présence de séquences répétées (58 %) dont l’impact sur la diversité de l’espèce est en cours d’étude. Le génome contient 7 500 gènes codant pour des protéines dont environ 6 000 sont similaires aux gènes d’autres champignons. Toutefois, plusieurs centaines de gènes sont uniques à la truffe et jouent un rôle fondamental dans la mise en place de la formation du champignon et de la symbiose avec la plante-hôte.

Ornementation caractéristique du manteau de la  MYCORHIZE  de  TRUFFE  noire du Périgord avec mycélium sous forme de spinules. © GUINBERTEAU Jacques
Ornementation caractéristique du manteau de la MYCORHIZE de TRUFFE noire du Périgord avec mycélium sous forme de spinules. © GUINBERTEAU Jacques

L'analyse comparée du génome de la truffe avec celui des autres champignons symbiotiques séquencés, a révélé que les mécanismes employés par la truffe pour dialoguer et interagir avec sa plante-hôte étaient très différents. Tandis que certains champignons symbiotiques favorisent les relations diplomatiques avec leur hôte en secrétant des protéines chargées d’établir un dialogue moléculaire entre les deux partenaires, la truffe a un comportement plus agressif. Ainsi, elle produit de nombreuses enzymes hydrolytiques et se fraie un passage « en force » entre les cellules de son hôte en digérant sa paroi.
Ces informations montrent l’extraordinaire diversité par laquelle les champignons symbiotiques interagissent avec leurs partenaires en utilisant des boîtes à outils moléculaires variées. Les résultats acquis sur cette symbiose aideront les chercheurs à comprendre les autres associations entre arbres et champignons mises en place il y a plus de 200 millions d’années. Ils fournissent également des informations et des outils indispensables pour mieux comprendre la biologie et l’écologie de la truffe.

Contact(s)
Département(s) associé(s) :
Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
Centre(s) associé(s) :
Grand Est - Nancy

La truffe en symbiose

La truffe noire est le fruit du mariage entre des filaments souterrains de T. melanosporum et les radicelles de certains arbres (chêne, noisetier, mais aussi charme, tilleul...) De cette relation naissent des mycorhizes, mi-champignon, mi-racine. Ce mode de vie symbiotique adopté par la truffe est partagé par des milliers d’espèces de champignons. Ces champignons aident les végétaux à puiser des éléments nutritifs dans le sol ; en échange, les végétaux fournissent aux champignons les sucres qu'ils sont incapables de fabriquer eux-mêmes à partir de l’énergie du soleil.

En marquant par du carbone 13 le dioxyde de carbone assimilé par les feuilles de l’arbre hôte lors de la photosynthèse, des scientifiques de l’Inra ont suivi le devenir de ce carbone jusque dans les racines de l’arbre et son passage dans le champignon. Publiée en 2013, cette expérimentation prouve que le champignon puise la presque totalité de son carbone (sous forme de sucres) chez l’arbre hôte. Cela représente, pour l’arbre pendant sa saison de croissance, 1 % de l’ensemble de son carbone assimilé. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre les relations nutritionnelles de la symbiose. Ils pourraient améliorer la conduite des plantations truffières. « Nous leur conseillons désormais de préserver et favoriser l’accès des arbres à la lumière » explique François Le Tacon chercheur à l’Inra dans l’Unité Interactions Arbres/Micro-organismes et auteur de l’étude.

Une truffe exclusive !

Un arbre dont les racines sont colonisées par la truffe noire est reconnaissable à ce que peu de végétation entoure le tronc formant ce qui est appelé un brûlé. Un peu comme si elles tenaient jalousement à garder l’exclusivité de leur arbre hôte.