La famille des orchidées, qui comprend plus de 25,000 40 espèces dont plus de XNUMX % de toutes les monocotylédones, possède un certain nombre de caractéristiques communes qui rendent la plupart des membres facilement reconnaissables, comme un périanthe zygomorphe, un pollen regroupé en pollinies et une colonne composée d'un noyau fusionné. style et androcée. Cependant, les orchidées basales de la sous-famille des Apostasioideae partagent peu de ces traits, semblant plutôt similaires aux orchidées ancestrales : seulement des périanthes faiblement zygomorphes ou actinomorphes, avec du pollen faiblement agrégé et une colonne sous- ou non développée.

Étonnamment, le seul trait partagé par tous membres de la famille des orchidées est celle d'une dépendance initiale à un symbiote fongique pour germination complète. En règle générale, les semis d'orchidées utilisent le carbone fongique pendant la germination avant d'établir un mutualisme plus équilibré dans lequel le champignon devient un puits de carbone pour la plante mature, nécessitant jusqu'à un tiers de ses photosynthèses. Certaines orchidées, appelées mycohétérotrophes, trompent la symbiose, continuant à utiliser du carbone fongique en plus des photosynthétisés.

Dans un article récent publié dans New Phytologist, les auteurs Kenji Suetsugu et Jun Matsubayashi ont utilisé respectivement le code-barres moléculaire et les mesures isotopiques pour identifier les symbiotes fongiques de l'orchidée photosynthétique basale Apostasie nipponique et déterminer s'il est mycohétérotrophe. Si tel est le cas, ce sera le premier membre de la lignée la plus ancienne d'Orchidaceae déterminée à utiliser cette stratégie.

Les auteurs ont découvert que l'orchidée s'associe systématiquement aux champignons ectomycorhiziens (ECM) des Ceratobasidiaceae. Les champignons ectomycorhiziens sont souvent présents dans les orchidées mycohétérotrophes, et certains suggèrent que l'ectomycorhize est la source du carbone absorbé par l'orchidée tricheuse via le champignon. L'analyse isotopique a fortement pointé vers une mycohétérotrophie pour A. nipponica(la prise en charge ¹³Valeurs C comparables à celles d'autres mycohétérotrophes exploitant les champignons ECM et ¹⁵Des valeurs de N encore plus élevées que la moyenne pour ces plantes.

Des recherches supplémentaires devront être effectuées pour déterminer si la mycohétérotrophie est répandue chez les Apostasioideae, mais deux autres espèces du genre se sont associées à des partenaires fongiques apparentés. "Il existe de plus en plus de preuves que la mycohétérotrophie complète est un point final sur un gradient continu qui commence par l'autotrophie, et que la mycohétérotrophie initiale et partielle sont des étapes intermédiaires dans la transition progressive de l'une à l'autre", écrivent les auteurs. « Selon cette hypothèse, l'évolution de la mycohétérotrophie initiale est une étape critique dans le départ de l'autotrophie complète. Par conséquent, étant donné que l'on pense que la mycohétérotrophie initiale a évolué chez l'ancêtre commun des Orchidaceae, une mycohétérotrophie partielle pourrait se produire largement chez les Apostasioideae.