Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de séquencer et décrypter le génome de Rhizophagus irregularis, le plus ancien champignon symbiotique. Ces données, qui permettent de mieux comprendre la formation d'une symbiose entre plantes et champignons, dont le rôle écologique est considérable, devraient faciliter l'utilisation de cette symbiose en agroécologie.

L’association symbiotique entre les racines des plantes et des champignons, qui est une règle quasigénérale, «est indispensable à l’établissement et à la pérennité des écosystèmes naturels, de même qu’à leur productivité»: alors qu'à l'extérieur de la racine, «les filaments mycéliens du champignon symbiotique explorent le sol et y exploitent les ressources minérales solubles pour le compte de la plante», de son côté, en échange, «la plante alimente son partenaire symbiotique en sucres simples, tel que le glucose, afin de pourvoir à ses besoins énergétiques».

Plus précisément, «dans la racine, les filaments mycéliens pénètrent dans les cellules de l’hôte pour y former une structure membranaire extrêmement digitée, l’arbuscule», qui est le siège «d’échanges intenses entre les deux partenaires : sucre contre phosphore».

L'ancêtre de Rhizophagus irregularis «est supposé avoir permis aux plantes de coloniser le milieu terrestre il y a 400 millions d'années» grâce à la plus vieille symbiose terrestre qui a aidé les plantes «à tolérer la sécheresse et à absorber les éléments minéraux nécessaires à leur croissance»: à cette époque, les Gloméromycètes, «des champignons primitifs ressemblant aux champignons symbiotiques mycorhiziens à arbuscules d’aujourd’hui», forment «une association à bénéfices mutuels avec ces plantes ancestrales dépourvues de racines».

Le décryptage du génome de Rhizophagus (alias Glomus) fait apparaître «que ce champignon endomycorhizien a perdu toutes les enzymes permettant de dégrader la lignine et la cellulose accumulées dans le sol», ce qui en fait un symbiote obligatoire, car il «dépend totalement de sa plante‐hôte pour subvenir à ses besoins en sucres et énergie».

En revanche, il possède «un système d’absorption et de transport des éléments minéraux très efficace» et il dispose surtout «d’un incroyable répertoire de gènes de communication et de signalisation utilisé afin de dialoguer avec ses différentes plantes hôtes».