An integrative biology approach was conducted in Medicago truncatula for: (i) unraveling the coordinated regulation of  ,   and N₂ acquisition by legumes to fulfill the plant N demand; and (ii) modeling the emerging properties occurring at the whole plant level. Upon localized addition of a high level of mineral N, the three N acquisition pathways displayed similar systemic feedback repression to adjust N acquisition capacities to the plant N status. Genes associated to these responses were in contrast rather specific to the N source. Following an N deficit,   fed plants maintained efficiently their N status through rapid functional and developmental up regulations while N₂ fed plants responded by long term plasticity of nodule development. Regulatory genes associated with various symbiotic stages were further identified. An ecophysiological model simulating relations between leaf area and roots N retrieval was developed and now furnishes an analysis grid to characterize a spontaneous or induced genetic variability for plant N nutrition. To cite this article: C. Salon et al., C. R. Biologies 332 (2009).

Une approche de biologie intégrative a été conduite sur Medicago truncatula dans le but : (i) de comprendre les processus coordonnés de régulation de l’acquisition de  ,   et N₂ mis en place chez les légumineuses pour satisfaire la demande en azote de la plante ; et (ii) de modéliser les propriétés émergentes observées à l’échelle de la plante. En situation de disponibilité locale forte en azote minéral, les 3 voies d’acquisition d’azote sont identiquement réprimées de manière systémique, ce qui permet d’ajuster l’acquisition d’N au statut azoté de la plante. En revanche les gènes associés à ces réponses sont plutôt spécifiques de la source d’N. Dans les situations de déficit en N, les plantes alimentées avec du   maintiennent efficacement leur statut azoté grâce à une réponse structurale et fonctionnelle leur permettant d’augmenter le prélèvement de N ; au contraire les plantes alimentées par la symbiose fixatrice d’azote ajustent leur statut azoté sur le long terme grâce à la plasticité du développement nodulaire. Des gènes de régulation associés aux différents stades de la symbiose ont été identifiés. Un modèle écophysiologique simulant le prélèvement d’N en relation avec la mise en place de la surface foliaire a été développé et fournit une grille d’analyse de la variabilité génétique naturelle ou induite pour la nutrition azotée des légumineuses. Pour citer cet article : C. Salon et al., C. R. Biologies 332 (2009).