Un « Package junior » pour Aurélien Carlier et ses recherches sur les symbioses foliaires

Sur quoi portent tes recherches ?

Nous vivons dans un monde symbiotique. Des associations mutualistes existent dans tous les écosystèmes, mais il est aussi important de noter qu’aucune espèce n’évolue de manière isolée. Comprendre comment les associations aussi bien mutualistes que parasitiques ou commensales évoluent et se maintiennent à l’échelle écologique et évolutive est la clé des futurs progrès en médecine ou en agriculture. C’est ce thème général que nous explorons dans mon équipe.

Ces dernières années, mon équipe s’intéresse de près aux symbioses foliaires comme modèle d’interactions entre les plantes et leur microbiote. Certaines familles de plantes tropicales forment en effet des associations spécifiques avec des bactéries qui se manifestent par la formation de galles ou nodosités visibles sur les feuilles. Chose rare chez les plantes et contrairement aux symbioses racinaires, ces bactéries, bien qu’extracellulaires, sont transmises de façon héréditaire et sont parfois même obligatoire pour le développement de leur hôte !

Nos travaux récents ont mis en évidence que les symbioses foliaires ont pour point commun la production de métabolites secondaires. En effet, les bactéries Burkholderia symbiotiques de Psychotria ou Ardisia ont évolué des fonctions protectrices par la synthèse de grandes quantités de composés insecticides.

C’est en étudiant ces symbioses particulièrement intimes que nous espérons découvrir comment les plantes sélectionnent leurs bactéries mutualistes au niveau des tissues aériens. Nous combinons pour cela des approches de génomique, métagénomique, génétique et (bio)chimie.

En quoi le package TULIP t’a t’il incité à venir et comment t’aide-t-il à t’installer ?

Le soutien de TULIP a été déterminant dans ma décision de rejoindre le LIPM, à Toulouse. Avant d’être recruté à l’INRA, j’étais professeur à l’université de Gand, en Belgique, où je dirigeais une petite équipe composée de quatre doctorants. Les aspects logistiques et financiers du déménagement d’une équipe de recherche internationale ne sont pas simples, même en restant au sein de l’Europe. Assurer une bonne transition sans pénaliser les personnels non-permanents n’aurait sans doute pas été possible sans le soutien de TULIP. Le package TULIP me permet de soutenir financièrement les projets des doctorants qui me suivent dans cette nouvelle aventure toulousaine, mais me permettra aussi de consolider mon équipe en recrutant de nouveaux personnels.

Quels sont tes projets à venir ?

L’inconvénient des systèmes symbiotiques que nous avons étudiés jusqu’à présent est qu’ils sont difficilement manipulables en laboratoire, avec des plantes à long cycle de vie et des bactéries difficilement, ou pas du tout, cultivables. Nous avons récemment découvert une nouvelle symbiose foliaire bactérienne chez une espèce d’igname sauvage qui se prête bien au travail expérimental. Mes projets immédiats sont donc d’établir ce nouveau système en tant que modèle non seulement de symbiose foliaire à nodules, mais de modèle binaire simple pour l’étude des interactions plantes-bactéries endophytes. Ce nouveau modèle permettra en outre d’établir quels traits sont nécessaires à l’évolution des symbioses héréditaires chez les plantes.

Le paysage scientifique toulousain, et du LIPM en particulier, se prête idéalement à la réalisation de ce projet à la frontière entre biologie végétale et microbiologie. C’est aussi un projet risqué car basé sur des espèces dont la biologie est mal connue. Là encore, un package TULIP me permet d’entreprendre des projets qui sont difficiles à financer par d’autres appels d’offres.