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The Medicago truncatula LysM receptor‐like kinase LYK9 plays a dual role in immunity and the arbuscular mycorrhizal symbiosis

Authors :
Christine Le Signor
Emilie Amblard
Chrystel Gibelin-Viala
Christophe Jacquet
Adeline Bascaules-Bedin
Maxime Bonhomme
Kirankumar S. Mysore
Magali Garcia
Virginie Puech-Pagès
Clare Gough
Judith Fliegmann
Jiangqi Wen
Laboratoire des interactions plantes micro-organismes (LIPM)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Evolution des Interactions Plantes-Microorganismes
Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Metatoul - Agromix
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-MetaToul-MetaboHUB
Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Noble Research Institute
Agroécologie [Dijon]
Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Universite Paul Sabatier
National Science Foundation : DBI-0703285 and IOS-1127155
INRA
CNRS
ANR-14-CE18-0008,NICE CROPS,Bio-stimulateurs chitiniques naturels pour une agriculture durable(2014)
ANR-10-LABX-0041,TULIP,Towards a Unified theory of biotic Interactions: the roLe of environmental(2010)
ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011)
Laboratoire d'Excellence' LABEX entitled TULIP : ANR-10-LABX-41
French Agence Nationale de la Recherche 'NICE CROPS' project : ANR-14-CE18-0008-02
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Source :
New Phytologist, New Phytologist, Wiley, 2019, 223 (3), pp.1516-1529. ⟨10.1111/nph.15891⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Plant -specific lysin-motif receptor-like kinases (LysM-RLKs) are implicated in the perception of N-acetyl glucosamine-containing compounds, some of which are important signal molecules in plant-microbe interactions. Among these, both lipo-chitooligosaccharides (LCOs) and chitooligosaccharides (COs) are proposed as arbuscular mycorrhizal (AM) fungal symbiotic signals. COs can also activate plant defence, although there are scarce data about CO production by pathogens, especially nonfungal pathogens. We tested Medicago truncatula mutants in the LysM-RLK MtLYK9 for their abilities to interact with the AM fungus Rhizophagus irregularis and the oomycete pathogen Aphanomyces euteiches. This prompted us to analyse whether A. euteiches can produce COs. Compared with wild-type plants, Mtlyk9 mutants had fewer infection events and were less colonised by the AM fungus. By contrast, Mtlyk9 mutants were more heavily infected by A. euteiches and showed more disease symptoms. Aphanomyces euteiches was also shown to produce short COs, mainly CO II, but also CO III and CO IV, and traces of CO V, both ex planta and in planta. MtLYK9 thus has a dual role in plant immunity and the AM symbiosis, which raises questions about the functioning and the ancestral origins of such a receptor protein.

Details

Language :
English
ISSN :
0028646X and 14698137
Database :
OpenAIRE
Journal :
New Phytologist, New Phytologist, Wiley, 2019, 223 (3), pp.1516-1529. ⟨10.1111/nph.15891⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f82a54372ea8c530303de13e37efb28f
Full Text :
https://doi.org/10.1111/nph.15891⟩