Actualités Du Blé Vers des blés résistants à la sécheresse
La connaissance des gènes du blé impliqués dans la résistance à la sécheresse ne cesse de progresser. Une équipe de l’Université de Californie vient de faire un pas décisif vers la création de nouvelles variétés adaptées aux sols carencés en eau.
Le réchauffement climatique pose de nouvelles questions en matière de souveraineté alimentaire. Comment continuer à nourrir la population mondiale avec des épisodes de sécheresses de plus en plus intenses et fréquents ? Peut-on accroître la tolérance des plantes au manque d’eau ? Existent-il des gènes impliqués dans ces mécanismes de résistance ? Les grandes cultures, et notamment le blé (tendre et dur), font l’objet d’une recherche particulièrement dynamique sur ce sujet, en France et partout dans le monde.
Des racines et des graines
Une équipe du département des Sciences des plantes de l’Université de Californie à Davis, en collaboration avec d’autres laboratoires (américains, chinois, suédois, argentins…), vient de publier un article intéressant dans la revue Nature Communications (1). Le collectif de scientifiques a étudié le mécanisme génétique responsable de la formation des racines du blé. Ils se sont rendus compte que l’altération (par la technologie Crispr) de plusieurs copies d’un même gène dans les lignées de blé à racines courtes permettait d’obtenir des plants à racines plus longues. En revanche, l’augmentation du nombre de copies générait des racines plus courtes et plus ramifiées. Les blés aux racines plus longues développaient aussi une biomasse plus élevée et un rendement en grain supérieur. En effet, en puisant l’eau et les nutriments en profondeur, ils peuvent augmenter significativement leurs apports.
Le bon dosage
« Les réseaux de gènes qui façonnent les différentes architectures racinaires restent mal compris, explique Gilad Gabay, chercheur postdoctoral et premier auteur de l’article. Nous rapportons ici que les variations de dosage du groupe de gènes OPRIII modulent l’architecture racinaire du blé associé au rendement en grain dans des conditions limitées en eau. Les plantes de blé qui présentent des mutations avec une perte de fonction des gènes OPRIII montrent des racines séminales plus longues, alors que l’augmentation du dosage d’OPRIII entraîne une réduction de la croissance des racines séminales et un développement précoce des racines latérales. Les gènes OPRIIII fournissent donc un point d’entrée intéressant pour modifier l’architecture racinaire du blé et d’autres céréales. »
Architecture racinaire
La multiplication des gènes OPRIII entraînerait en fait une production accrue d’acide jasmonique, une hormone végétale qui provoquerait, entre autres, la formation accélérée de racines latérales. Ainsi la maîtrise du dosage de ces gènes permettrait à terme d’élaborer différentes architectures racinaires. Ce programme de recherche, financé par plusieurs sources – le fond BARD (US-Israel Binational Agricultural Research and Development Fund), l’USDA (United States Department of Agriculture), l’institut HHMI (Howard Hughes Medical Institute) et la fondation NSFC (National Natural Science Foundation of China), ouvre des perspectives prometteuses pour concevoir des blés mieux adaptés aux sols carencés en eau et en azote.
(1) Gilad Gabay et al., Dosage differences in 12- oxophytodienoate reductase genes modulate wheat root growth, Nature communications, 1er février 2023.