Une étude récente a mis en lumière un mécanisme génétique essentiel qui renforce la capacité des plantes à résister à la sécheresse. La recherche révèle le rôle du facteur de transcription PbERF3, originaire des poires sauvages, qui fonctionne de concert avec la protéine PbHsfC1a pour réguler les gènes clés de la tolérance à la sécheresse.
Cette avancée pourrait considérablement améliorer la culture de plantes plus résistantes aux pénuries d’eau, offrant ainsi une solution vitale aux exigences environnementales pressantes de notre époque.
La sécheresse a des répercussions importantes sur la productivité agricole et la survie des plantes. Les méthodes traditionnelles visant à améliorer la résistance à la sécheresse, telles que la sélection génétique et la modification génétique, ont eu un succès limité. Il est donc essentiel d’identifier les composants génétiques qui améliorent la tolérance à la sécheresse.
Des recherches ont montré que la compréhension et la manipulation de ces facteurs génétiques peuvent conduire au développement de cultures plus résilientes.
En raison de ces défis, il est urgent d’approfondir les mécanismes génétiques de la résistance à la sécheresse pour développer des solutions efficaces pour une agriculture durable.
Une équipe de scientifiques du Collège d’horticulture de l’Université agricole de Nanjing publié une étude du 30 mars 2024, dans Recherche en horticulture.
La recherche porte sur le facteur de transcription PbERF3 du poirier sauvage, démontrant son rôle dans l’amélioration de la résistance à la sécheresse en interagissant avec une autre protéine, PbHsfC1a. Cette interaction régule l’expression de gènes impliqués dans le transport du peroxyde d’hydrogène et la biosynthèse de l’acide abscissique, essentiels à la tolérance à la sécheresse.
L’étude démontre que la surexpression de PbERF3 dans les cals de poirier et chez Arabidopsis améliore la résistance à la sécheresse en rétablissant l’équilibre redox et en activant les principales voies de stress liées à la sécheresse.
PbERF3 interagit avec PbHsfC1a, formant un hétérodimère qui se lie aux promoteurs de PbPIP1;4 et PbNCED4, qui sont essentiels au transport du peroxyde d’hydrogène et à la biosynthèse de l’acide abscissique.
Cette interaction active des voies de signalisation critiques qui améliorent la tolérance à la sécheresse.
La désactivation du PbERF3 a entraîné une diminution de la résistance à la sécheresse, soulignant son rôle essentiel dans la réponse au stress. De plus, la recherche montre que le PbERF3 stimule directement la transcription du PbPIP1;4, améliorant ainsi la capacité de la plante à gérer le stress oxydatif.
Ces résultats révèlent un nouveau module de régulation que les plantes utilisent pour lutter contre le stress dû à la sécheresse, offrant ainsi des perspectives pour le développement de cultures génétiquement modifiées présentant une meilleure résistance à la sécheresse.
Le Dr Xiaosan Huang, auteur correspondant, a déclaré : « Nos résultats révèlent un réseau de régulation essentiel que les poiriers sauvages utilisent pour lutter contre le stress de la sécheresse. La compréhension de ce mécanisme ouvre de nouvelles possibilités pour la conception de cultures résistantes à la sécheresse, ce qui est essentiel face à la variabilité croissante du climat. »
Cette découverte fournit une base pour le développement de cultures génétiquement modifiées présentant une tolérance accrue à la sécheresse, améliorant potentiellement la résilience agricole.
En exploitant le module de régulation PbERF3-PbHsfC1a, les scientifiques peuvent créer des plantes mieux équipées pour résister aux conditions de sécheresse, garantissant ainsi la sécurité alimentaire et des pratiques agricoles durables dans les régions arides.
Plus d’information:
Feng Zhang et al, Pyrus betulaefolia ERF3 interagit avec HsfC1a pour réguler de manière coordonnée l’aquaporine PIP1;4 et NCED4 pour la tolérance à la sécheresse, Recherche en horticulture (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae090