Les plantes poussent plus vite lorsqu’elles ont des voisins et qu’il fait chaud
Des chercheurs ont chercheurs ont découvert deux nouveaux accélérateurs de croissance des plantes. Ils sont activés lorsqu’il est ouche de distinctes plantes et soit les températures sont élevées.
Vous avez peut-être remarqué, pour les champs de maïs par exemple, que les plants de bordure sont principalement courts que les distinctes. Une recherche, publiée pour Nature Communications, met en met en évidence la croissance accélérée des plantes lorsqu’elles sont à l’ombre d’autres végétaux. Bonnes nouvelles ? Pas vraiment ! “Si la plante donne toute son énergie pour pousser, il n’en reste pas assez pour ses fruits”, résume Sciences et Avenir François Parcy, directeur de recherche au CNRS (qui n’a pas participé à cette recherche). Comment prédire la réaction des plantes au changement climatique et améliorer les rendements des cultures, malgré une hausse des températures qui leur nuit ? Les résultats de leurs expériences indiquent qu’il faut réduire la densité de plantation pour augmenter les rendements.
La compétition pour la lumière du soleil
Le taux de croissance d’une tige n’est pas linéaire. Sa croissance est très rapide lors de la germination : il s’agit de forer dans le sol pour capter au plus vite la lumière du soleil. Une fois émergé, l’hypocotyle (partie de la tige entre les racines et les premières feuilles appelées “cotylédons”) peut ralentir sa croissance, favorisant ainsi la stabilité de la plante. Cependant, si la jeune pousse est en concurrence avec les plantes voisines pour la lumière du soleil, la tige peut connaître à nouveau une poussée de croissance. C’est également le cas si la température ambiante est élevée. Mais comment les plantes détectent-elles la présence de voisins encombrants ? “La plante compare deux intensités de lumière qu’elle reçoit : la lumière rouge appelée “R” (d’une longueur d’onde de 600-699 nanomètres, ndlr) et la lumière rouge lointaine appelée “FR” (700-799 nm)”, explique Yogev Burko, premier auteur de l’étude, pour Sciences et Avenir. Si le rapport R/FR est faible, c’est-à-dire s’il y a trop de lumière rouge au loin pour trop peu de lumière rouge, la plante peut dire qu’elle est à l’ombre.
Inactivé, un photorécepteur distinctif favorise l’alourdissement des plantes
Pour imiter les conditions de croissance actuelles à haute densité, les chercheurs ont comparé trois espèces qui poussent à l’ombre et à des températures élevées : la plante modèle Arabidopsis thaliana, la tomate (Solanum lycopersicon) et un proche parent du tabac (Nicotiana benthamiana). Ils ont tous grandi très haut et vite. Mais pourquoi ? La chaleur et l’ombre sont captées par un photorécepteur appelé « phytochrome B » (phyB). A quoi cela sert ? Lorsqu’il est actif, phyB supprime la croissance des plantes en inhibant les facteurs de transcription du facteur d’interaction phytochrome (PIF).
La lumière rouge lointaine et les températures élevées ont tendance à désactiver le tambour phyB : l’ombre et la chaleur empêchent le fonctionnement normal du phyB. Les facteurs de transcription PIF, en particulier PIF7, peuvent ainsi reprendre leur fonction : contrôler l’activité des gènes et ainsi augmenter la transcription des gènes YUCCA (enzymes biosynthétiques). Ceux-ci permettent la synthèse de l’auxine, une hormone de croissance. Les facteurs de transcription PIF7 déclenchent donc la production d’auxine lorsque phyB est inactif et donc lorsque la plante est à l’ombre ou sous une chaleur intense.
Les chercheurs ont observé séparément une accélération de la croissance des plantes à l’ombre et à des températures élevées. Que se passe-t-il si nous combinons les deux ? “On s’attend à ce que la hauteur de la pousse atteigne un plateau, mais il n’en est rien. Sous une forte chaleur et à l’ombre, les plantes poussent encore plus”, souligne François Parcy. La température augmente la sensibilité de la plante à l’auxine, une hormone de croissance. Les chercheurs de l’étude restent cependant convaincus qu’un autre facteur renforcerait l’effet de PIF7 et de l’auxine, mais il reste à découvrir.
Lire l’article original sur sciencesetavenir.fr
Connexes “La modification de l’ADN“
