Nitrogen modulation of Medicago truncatula resistance to Aphanomyces euteiches depends on plant genotype
- E. Thalineau
- C. Fournier
- A. Gravot
- D. Wendehenne
- S. Jeandroz
- H-N. Truong
Resumo
A disponibilidade de nitrogênio (N) pode afetar a resistência das plantas a patógenos por meio da regulação da imunidade das plantas. Para entender melhor as ligações entre a nutrição de N e a defesa das plantas, analisamos o impacto da disponibilidade de N na resistência da Medicago truncatula ao patógeno da raiz Aphanomyces euteiches. Esse oomiceto é considerado o fator mais limitante para a produção de leguminosas. Dez genótipos de plantas foram testados in vitro quanto à sua resistência ao A. euteiches em meio completo ou com deficiência de nitrato. A deficiência de N levou a uma maior ou menor suscetibilidade, dependendo do genótipo da planta. Com foco em quatro genótipos que apresentam respostas contrastantes, determinamos o impacto da deficiência de N sobre o crescimento da planta e a concentração de N no broto, e realizamos análises de expressão em genes relacionados ao N e à defesa, bem como a quantificação de fenólicos solúveis e diferentes aminoácidos nas raízes. Nossas análises sugerem que a modulação de N da resistência da planta não está ligada à resposta da planta à privação de N ou a mecanismos previamente identificados como envolvidos na resistência da planta. Além disso, nossos estudos destacam um papel da glutamina na mediação da suscetibilidade a A. euteiches em M. truncatula.
Abstract
Nitrogen (N) availability can impact plant resistance to pathogens by the regulation of plant immunity. To better understand the links between N nutrition and plant defence, we analysed the impact of N availability on Medicago truncatula resistance to the root pathogen Aphanomyces euteiches. This oomycete is considered to be the most limiting factor for legume production. Ten plant genotypes were tested in vitro for their resistance to A. euteiches in either complete or nitrate-deficient medium. N deficiency led to enhanced or reduced susceptibility depending on the plant genotype. Focusing on four genotypes displaying contrasting responses, we determined the impact of N deficiency on plant growth and shoot N concentration, and performed expression analyses on N- and defence-related genes, as well as the quantification of soluble phenolics and different amino acids in roots. Our analyses suggest that N modulation of plant resistance is not linked to plant response to N deprivation or to mechanisms previously identified to be involved in plant resistance. Furthermore, our studies highlight a role of glutamine in mediating the susceptibility to A. euteiches in M. truncatula.
