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Des plantes spécialement adaptées à la sécheresse

Les étés secs et chauds se multiplient, et les agriculteurs recherchent les techniques de cultures et les variétés les plus adaptées. D’un point de vue génétique, la tâche n’est pas facile pour les améliorateurs, car la résilience à la sécheresse se fait généralement aux dépens du rendement.

Des mécanismes d’adaptation bien connus

Les plantes ne peuvent pas se déplacer pour se protéger…mais agissent sur différents organes pour réguler les pertes d’eau : des floraisons précoces, des sénescences de certaines feuilles, la fermeture des stomates (qui permettent les échanges gazeux), l’épaississement de la cuticule, la distribution différenciée du carbone ou encore l’architecture de ses racines. Un article paru ce mois-ci dans la revue Frontiers in Plant Science illustre très bien ces phénomènes.

Coupler les approches pour associer tolérance à la sécheresse et rendement

De nombreux gènes ont été identifiés et beaucoup d’équipes travaillent sur le phénotypage des collections à disposition et celui des plantes sauvages qui sont un bon réservoir de biodiversité. Mais les chaines métaboliques qu’ils contrôlent ou régulent sont très complexes. Une seule modification n’est généralement pas suffisante pour obtenir une tolérance significative au manque d’eau.

Quelques exemples de plantes tolérantes à la sécheresse sont déjà disponibles sur le marché, comme des maïs, du soja, du blé et de la canne à sucre, dans les pays qui autorisent les OGM. Mais la possibilité technique de modification fine de plusieurs gènes en même temps (par exemple avec CRISPR) ouvre de véritables voies de recherche appliquée. Ainsi, les chercheurs d’une entreprise ont mis au point un maïs tolérant à la sécheresse en utilisant Crispr. Ils ont modifié un gène existant mais non efficient chez le maïs en copiant ce même gène efficient chez le riz. Ils ont dû également moduler l’expression de ce gène pour ne pas avoir d’effets négatifs en cas d’humidité et de froid. Les méthodes génomiques sont très prometteuses, et largement utilisées, comme le montre les métanalyses sur le nombre de publications de ces dix dernières années.