Functional diversity of roots: evidence and molecular bases

La source ultime de la diversite biologique reside dans la variabilite inscrite dans le patrimoine genetique des organismes. La diversite genetique naturelle, caracteristique de tout etre vivant, permet a une espece de s' adapter et de repondre a des changements de son environnement. Ainsi, l' adaptabilite de chaque individu determinee par son genotype est exprimee par une certaine plasticite phenotypique morpho-physiologique. On propose d' envisager la diversite genetique au niveau d' un organe, la racine, au travers de quelques exemples pris chez les Angiospermes. Les exemples presentes permettent d' illustrer comment une variation genetique au niveau moleculaire conduit aux modifications physiologiques de la racine lorsqu' elle est soumise aux contraintes biotiques et abiotiques de son milieu. Dans la legumineuse tropicale Sesbania rostrata, les ebauches racinaires de la tige en position adventive, sont capables d' evoluer selon leur environnement en nodules fixateurs d' azote en presence de l' Azorhizobium specifique, en racine adventive typique ou bien en bourgeon adventif, lorsqu' un segment de tige est place en culture in vitro. Chez plusieurs especes de la famille des Casuarinacees, le systeme racinaire peut former des structures tres diverses selon leur environnement. Au contact de l' actinomycete specifique Frankia, des nodules fixateurs d' azote (actinorhizes) sont inities, en presence d' une carence en phosphore et en fer, des racines en touffes "cluster roots" se developpent et, enfin, en presence de champignons endo ou ectomycorhiziens, des structures nouvelles apparaissent qui sont les mycorhizes. Les resultats obtenus ces dernieres annees chez les legumineuses suggerent que certains genes communs de la plante hote seraient impliques a la fois dans l' interaction mycorhizienne et l' association plante-Rhizobium, suggerant par la le partage d' une voie de transduction commune dans les deux types d' interaction. Enfin, le regroupement des plantes pouvant developper des nodules fixateurs d' azote au sein d' un meme clade permet de penser que cet ensemble constitue une veritable ressource genetique au sens classique du terme, appliquee ici a la plasticite phenotypique d' un organe, la racine.