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Les chercheurs affirment que les défenses génétiques des plantes pourraient être essentielles pour protéger les cultures

Une nouvelle étude révèle que l’amélioration de la mémoire du stress des cultures peut les rendre plus résistantes aux attaques et réduire le besoin de pesticides nocifs.

Les plantes ont des mécanismes de défense qui se déclenchent lorsqu’elles sont attaquées par des ravageurs ou des maladies, par exemple en produisant un produit chimique au mauvais goût pour dissuader les chenilles affamées.

Maintenant, des scientifiques de l’Université de Sheffield ont découvert comment les plantes construisent et stockent leur réponse immunitaire à de telles attaques – en codant une réponse de défense dans leur ADN.

L’effet peut durer plusieurs semaines et renforcer les défenses de la plante la prochaine fois qu’elle est attaquée de la même manière.

Le Dr Jurian Ton, auteur principal de l’étude, a déclaré que ses découvertes offrent de nouvelles opportunités pour la défense des cultures sans recourir à des insecticides toxiques, qui peuvent être désastreux pour les insectes autres que les espèces ciblées.

Le gouvernement britannique a récemment approuvé l’utilisation des néonicotinoïdes sur les cultures de betterave à sucre, bien que cette classe de produits chimiques ait été sévèrement restreinte dans l’UE et au Royaume-Uni en 2013 car elle est mortelle pour les abeilles et d’autres pollinisateurs importants.

Ils ont dit qu’il n’y avait pas d’autre alternative efficace pour empêcher le virus véhiculé par les pucerons de détruire les cultures.

Le Dr Ton a déclaré : « Nous dépendons des plantes pour nourrir la planète, mais elles sont fondamentalement au bas de la chaîne alimentaire, elles ne peuvent pas bouger, elles sont donc incroyablement vulnérables aux attaques de toutes parts, y compris les insectes herbivores et les agents pathogènes pathogènes.

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« Comme les animaux, cependant, les plantes ont développé la capacité d’acquérir une immunité après s’être remises d’un stress biotique, mais elles utilisent différents mécanismes pour le faire. »

Les plantes stockent leurs réponses immunitaires dans l’ADN indésirable – ainsi appelées parce qu’elles ne contiennent pas les instructions pour créer des protéines dans la cellule.

Le Dr Ton a ajouté : « Les résultats de l’étude constituent non seulement un énorme pas en avant dans notre compréhension de la façon dont les plantes se souviennent du stress des attaques passées, mais ils révèlent également une nouvelle fonction génétique pour une famille spécifique d’ADN indésirable.

« Ces connaissances peuvent nous aider à développer de nouvelles stratégies de sélection et à sélectionner des variétés de cultures pour la production alimentaire qui sont prêtes à lutter contre les ravageurs et les maladies. »

Le thyll de cresson qui a été traité avec l’hormone acide jasmonique (à droite) était plus puissant contre les chenilles que ceux sans (à gauche) (Handout/University of Sheffield/PA)

L’étude, publiée dans Nature Plants, a examiné les effets à long terme de l’acide jasmin, l’hormone du stress des plantes, sur le cresson, un proche parent du chou et de la moutarde connu scientifiquement sous le nom d’Arabidopsis thaliana.

Exposées aux chenilles, les plantes traitées à l’acide de jasmin étaient moins nocives que celles non traitées.

L’équipe a découvert que les effets de l’acide de jasmin duraient plusieurs semaines et se propageaient aux feuilles nouvellement développées, les aidant à résister à la mastication par les chenilles.

Cette immunité acquise est contrôlée dans les gènes de la plante. Les molécules d’ARN se lient à une petite protéine, AG01. Ensemble, ils permettent à d’autres gènes chargés de la défense des plantes de réagir plus rapidement et plus fort à toute attaque.

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Les chercheurs espèrent que cette technologie pourra être développée pour aider à protéger les cultures avec des génomes plus complexes, et travaillent avec une société internationale de sélection de cultures pour étudier son potentiel.

Le Dr Samuel Wilkinson, premier auteur de l’article, a déclaré: « La sécurité alimentaire mondiale étant l’un des plus grands défis auxquels nous serons confrontés à l’avenir, il est impératif que nous trouvions de nouvelles façons d’assurer la santé et la croissance des cultures sur lesquelles nous dépendre.

« Cette recherche est la première étape pour pouvoir compléter et améliorer l’efficacité et la viabilité des stratégies de sélection des cultures conventionnelles, en sélectionnant des plantes avec une préparation immunitaire améliorée comme alternative à la dépendance aux pesticides nocifs. »

Delphine Perrault

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