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Symbiose végétale : étudier l'alliance des plantes et des microorganismes

Au LIPME, les scientifiques explorent les symbioses végétales, quand les interactions avec des bactéries jouent un rôle clé pour la vie des plantes.

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La symbiose désigne une association étroite entre deux espèces. Au Laboratoire des interactions plantes microbes environnement (LIPME), les scientifiques étudient ces relations chez des modèles comme le mimosa pudique, le pois Pisum sativum, la luzerne tronquée ou la légumineuse Aeschynomene evenia. Grâce à des cultures in vitro, ils décryptent les relations de ces plantes avec leurs bactéries symbiotiques. Ils s'intéressent aux mécanismes biologiques, génétiques et évolutifs sous-jacents, ainsi qu'aux bénéfices de ces relations plantes-microorganismes pour la croissance végétale, la résistance aux stress des plantes, etc. Une exploration des équilibres invisibles qui structurent les écosystèmes et pourraient être exploités en agronomie.
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Fleur de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre

Fleur de luzerne tronquée, "Medicago truncatula", une légumineuse modèle pour la production de graines en serre. Les scientifiques étudient les mécanismes de signalisations symbiotiques qui sous-tendent l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules (AM) et de la symbiose Rhizobium-Légumineuse (RL). Ces interactions plantes-microorganismes apportent des bénéfices majeurs aux partenaires végétaux, notamment une meilleure nutrition minérale et une meilleure résistance aux stress…

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Fleur de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre
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Plant de mimosa pudique cultivé avec sa bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"

Observation d'une plante de mimosa pudique, "Mimosa pudica", une légumineuse tropicale cultivée in vitro en présence de sa bactérie symbiotique "Cupriavidus taiwanensis". Les scientifiques s'intéressent aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse, en étudiant principalement le partenaire bactérien.

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Plant de mimosa pudique cultivé avec sa bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"
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Plants de mimosa pudique cultivés avec leur bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"

Observation de plants de mimosa pudique, "Mimosa pudica", une légumineuse tropicale interagissant avec des bactéries symbiotiques du genre "Cupriavidus". Les scientifiques s'intéressent aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse, en étudiant principalement le partenaire bactérien.

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Plants de mimosa pudique cultivés avec leur bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"
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Plants de mimosa pudique cultivés avec leur bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"

Cultures in vitro d’une légumineuse tropicale, le mimosa pudique, "Mimosa pudica", en présence de sa bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis". Les scientifiques s'intéressent aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse, en étudiant principalement le partenaire bactérien.

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Plants de mimosa pudique cultivés avec leur bactérie symbiotique, "Cupriavidus taiwanensis"
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Pois cultivés en présence de bactéries symbiotiques

Observation de pois cultivés en présence de bactéries symbiotiques évoluées en laboratoire pour améliorer la croissance des plantes. Les scientifiques s’intéressent aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse, en étudiant principalement le partenaire bactérien.

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Pois cultivés en présence de bactéries symbiotiques
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Culture de pois "Pisum sativum" en présence de bactéries symbiotiques fixatrices d’azote

Culture de pois "Pisum sativum" en présence de bactéries symbiotiques fixatrices d’azote évoluées en laboratoire pour améliorer la croissance des plantes. Les scientifiques s’intéressent aux mécanismes moléculaires et évolutifs impliqués dans l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse, en étudiant principalement le partenaire bactérien.

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Culture de pois "Pisum sativum" en présence de bactéries symbiotiques fixatrices d’azote
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Cultures de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre

Observation de cultures de luzerne tronquée, "Medicago truncatula", une légumineuse modèle pour la production de graines en serre. Les scientifiques étudient les mécanismes de signalisations symbiotiques qui sous-tendent l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules (AM) et de la symbiose Rhizobium-Légumineuse (RL). Ces interactions plantes-microorganismes apportent des bénéfices majeurs aux partenaires végétaux, notamment une meilleure nutrition minérale et une meilleure résistance…

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Cultures de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre
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Cultures de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre

Observation de cultures de luzerne tronquée, "Medicago truncatula", une légumineuse modèle pour la production de graines en serre. Les scientifiques étudient les mécanismes de signalisations symbiotiques qui sous-tendent l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules (AM) et de la symbiose Rhizobium-Légumineuse (RL). Ces interactions plantes-microorganismes apportent des bénéfices majeurs aux partenaires végétaux, notamment une meilleure nutrition minérale et une meilleure résistance…

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Cultures de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre
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Gousse de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre

Gousses de luzerne tronquée, "Medicago truncatula", une légumineuse modèle pour la production de graines en serre. Les scientifiques étudient les mécanismes de signalisations symbiotiques qui sous-tendent l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules (AM) et de la symbiose Rhizobium-Légumineuse (RL). Ces interactions plantes-microorganismes apportent des bénéfices majeurs aux partenaires végétaux, notamment une meilleure nutrition minérale et une meilleure résistance aux stress…

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Gousse de luzerne tronquée, une légumineuse modèle pour la production de graines en serre
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Plantes de luzerne tronquée cultivées en caisson, système hydroponique

Plantes de luzerne tronquée, "Medicago truncatula", cultivées en caisson, système hydroponique. Ce dispositif expérimental permet l’observation et l’étude du développement racinaire et l’infection par des bactéries symbiotiques en conditions contrôlées. Les recherches des scientifiques portent sur l’étude des symbioses chez des espèces de légumineuses qui interagissent avec des bactéries appelées collectivement rhizobia. Ils cherchent à comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous…

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Plantes de luzerne tronquée cultivées en caisson, système hydroponique
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Section de racines transformées chez "Aeschynomene evenia" cultivée in vitro

Section de racines transformées chez la plante légumineuse "Aeschynomene evenia" cultivée in vitro. Sur cette image, les plantes qui ont poussé en boîte ont été criblées sous lumière fluorescente GFP afin de déterminer les racines transformées. Les traits faits au stylo noir montrent les racines qui devront être conservées ou sectionnées.

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Section de racines transformées chez "Aeschynomene evenia" cultivée in vitro

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