Racines chercheuses: comment les plantes se ramifient pour accéder à l'eau
Une nouvelle étude a découvert comment les racines des plantes sentent la quantité l'humidité dans le sol puis s'adaptent pour optimiser l'acquisition de l'eau.
Cela pourrait permettre d'obtenir des cultures mieux adaptées aux changements des conditions climatiques, telles que la pénurie d’eau, et d’assurer la future sécurité alimentaire.
Ces découvertes, publiées dans le journal Science, décrivent un mécanisme moléculaire découvert par des équipes collaboratives des universités de Nottingham et Durham, financées principalement par une bourse conjointe du Conseil pour la recherche en biotechnologie et sciences biologiques (BBSRC)
Les racines sont essentielles pour que les plantes puissent acquérir de l'eau et des nutriments solubles à partir du sol. L'eau est essentielle pour la croissance des plantes, cependant les conditions changeantes du climat rendent l'acquisition de l'humidité du sol plus difficile.
Les plantes sont capables de s'adapter à différentes conditions d'humidité des sols en modifiant l'architecture de leurs racines. Mais, jusqu'à présent, on ne comprenait pas comment cela fonctionnait.
Les branches des racines ne se forment que si elles rentrent en contact direct avec l’humidité du sol en utilisant une réponse adaptative appelée «hydropatterning».
Le professeur Malcom Bennett de l'Université de Nottingham, et le professeur Ari Sadanandom du Département des Biosciences de l'Université de Durham, ont découvert que l' hydropatterning est contrôlé par un gène maitre de ramification appelé ARF7.
Leurs équipes ont observé que les racines des plantes dépourvues d'ARF7 n'étaient plus capable d'hydropatterning. Les chercheurs ont conclu que lorsque les racines sont exposées à l'humidité l'ARF7 reste actif et favorise la ramification des racines, mais lorsqu'il est exposé à l'air, il est modifié et inactivé, bloquant ainsi la ramification des racines.
Le professeur Sadanandom a expliqué que "Les plantes sont relativement immobiles, leur croissance et leur développement dépendent donc beaucoup de leur environnement. Notre étude a identifié la protéine particulière qui peut modifier, voire inactiver la ramification des racines, limitant ainsi la croissance et le développement des plantes. C’est extrêmement intéressant, car cela nous offre la possibilité d’adapter cette interaction protéique et de développer éventuellement des plantes qui pourraient continuer à se ramifier, même dans des conditions difficiles, telles que la pénurie d’eau."
Le professeur Bennett en conclu que "L'eau est essentielle à la croissance, au développement et, finalement, à la survie des plantes. Étonnamment, comprendre comment les plantes perçoivent la disponibilité de l'eau a échappé aux scientifiques jusqu'à présent. En étudiant comment les racines des plantes modifient leur ramification en fonction de la disponibilité en eau, nous avons découvert un nouveau mécanisme moléculaire. Cela représente un grand pas en avant et ouvre la voie aux sélectionneurs pour développer de nouvelles cultures mieux adaptées au changement climatique et contribuer à la sécurité alimentaire mondiale".
Source:
Liens:
Cela pourrait permettre d'obtenir des cultures mieux adaptées aux changements des conditions climatiques, telles que la pénurie d’eau, et d’assurer la future sécurité alimentaire.
Arabidopsis thaliana: racine poussant sur un sol se ramifiant préférentiellement vers un sol humide.Photo: Daniel von Wangenheim
Ces découvertes, publiées dans le journal Science, décrivent un mécanisme moléculaire découvert par des équipes collaboratives des universités de Nottingham et Durham, financées principalement par une bourse conjointe du Conseil pour la recherche en biotechnologie et sciences biologiques (BBSRC)
Les racines sont essentielles pour que les plantes puissent acquérir de l'eau et des nutriments solubles à partir du sol. L'eau est essentielle pour la croissance des plantes, cependant les conditions changeantes du climat rendent l'acquisition de l'humidité du sol plus difficile.
Les plantes sont capables de s'adapter à différentes conditions d'humidité des sols en modifiant l'architecture de leurs racines. Mais, jusqu'à présent, on ne comprenait pas comment cela fonctionnait.
Les branches des racines ne se forment que si elles rentrent en contact direct avec l’humidité du sol en utilisant une réponse adaptative appelée «hydropatterning».
Le professeur Malcom Bennett de l'Université de Nottingham, et le professeur Ari Sadanandom du Département des Biosciences de l'Université de Durham, ont découvert que l' hydropatterning est contrôlé par un gène maitre de ramification appelé ARF7.
Leurs équipes ont observé que les racines des plantes dépourvues d'ARF7 n'étaient plus capable d'hydropatterning. Les chercheurs ont conclu que lorsque les racines sont exposées à l'humidité l'ARF7 reste actif et favorise la ramification des racines, mais lorsqu'il est exposé à l'air, il est modifié et inactivé, bloquant ainsi la ramification des racines.
Le professeur Sadanandom a expliqué que "Les plantes sont relativement immobiles, leur croissance et leur développement dépendent donc beaucoup de leur environnement. Notre étude a identifié la protéine particulière qui peut modifier, voire inactiver la ramification des racines, limitant ainsi la croissance et le développement des plantes. C’est extrêmement intéressant, car cela nous offre la possibilité d’adapter cette interaction protéique et de développer éventuellement des plantes qui pourraient continuer à se ramifier, même dans des conditions difficiles, telles que la pénurie d’eau."
Le professeur Bennett en conclu que "L'eau est essentielle à la croissance, au développement et, finalement, à la survie des plantes. Étonnamment, comprendre comment les plantes perçoivent la disponibilité de l'eau a échappé aux scientifiques jusqu'à présent. En étudiant comment les racines des plantes modifient leur ramification en fonction de la disponibilité en eau, nous avons découvert un nouveau mécanisme moléculaire. Cela représente un grand pas en avant et ouvre la voie aux sélectionneurs pour développer de nouvelles cultures mieux adaptées au changement climatique et contribuer à la sécurité alimentaire mondiale".
Source:
Liens:
Commentaires
Enregistrer un commentaire