Comment les hormones végétales pourraient être utilisées pour augmenter les rendements des cultures

Les plantes sont également stressées.

Lorsqu’elles sont confrontées à des conditions de croissance difficiles, l’énergie que les plantes dépensent généralement pour leur croissance est déléguée à une réponse au stress induite par la maladie, les sols salés et les conditions météorologiques extrêmes.

Et selon un nouveau étude menée à Université de Nagoya au Japon, comprendre la manière dont les plantes vivent ce processus – appelé le compromis croissance-réponse au stress—peut être un moyen d’augmenter les rendements des cultures. Grâce à l’étude, les chercheurs ont découvert ce qu’ils appellent une «voie» ou un mécanisme dans la composition chimique d’une plante qui régule si l’organisme utilisera son énergie pour tolérer les facteurs de stress ou se développer.

Les connaissances ont le potentiel de permettre aux scientifiques de contrôler cette réponse au stress et de produire des hormones dans les plantes pour augmenter les rendements des cultures.

Pour la recherche, l’équipe a utilisé une petite plante à fleurs appelée cresson pour étudier les réponses hormonales et les récepteurs hormonaux qui y réagissent. Ils se sont concentrés sur trois récepteurs au sein de la plante, dont l’hormone correspondante n’avait pas encore été identifiée.

Ce faisant, les chercheurs ont découvert une “nouvelle famille” d’hormones appelées PSY, ou un groupe de composés qui fonctionnent comme une hormone dans l’arabette, se liant aux récepteurs et agissant comme un interrupteur pour faire fluctuer l’énergie de la plante entre les réponses au stress et la croissance.

Les scientifiques ont mis les plantes dans l’essoreuse, en les faisant pousser dans des conditions stressantes, y compris une chaleur extrême et des sols salés, et même en infectant les plantes avec des bactéries pour étudier la réponse au stress.

Ils ont conclu que les plantes stressées cessent de produire les hormones PSY, dont l’absence augmente la présence de gènes de réponse au stress dans l’organisme. Dans des conditions de croissance difficiles, au lieu de créer l’hormone PSY, qui peut basculer l’interrupteur et renvoyer la plante en mode de croissance et hors du mode de stress, la plante concentre son énergie sur la simple survie, ce qui retarde efficacement sa propre croissance.

La nouvelle découverte de ce « commutateur » ouvre la voie à la capacité des scientifiques à l’inverser intentionnellement à l’avenir. Cela est particulièrement vrai pour les cultures cultivées à l’intérieur ou dans des environnements à faible stress, où toute l’énergie de la plante pourrait être concentrée uniquement sur la croissance.

Selon l’étude, les mécanismes sur lesquels les chercheurs se sont concentrés sur l’arabette sont présents dans la plupart des plantes, de sorte que les résultats sont applicables à la plupart des cultures.

“Ce mécanisme permet de contrôler artificiellement l’équilibre entre la tolérance au stress et le rendement, qui est une relation de compromis”, a déclaré professeur Yoshikatsu Matsubayashi de l’Université de Nagoya. “Générer des cultivars avec une activité réduite des récepteurs PSY dans les usines de plantes peut conduire à des rendements plus élevés dans ces environnements contrôlés.”