Le stress dû à la sécheresse constitue un défi majeur pour l’agriculture, entraînant des pertes de rendement importantes pour de nombreuses cultures. Les théiers, connus pour leur riche teneur en flavonoïdes qui améliore à la fois la qualité et les bienfaits pour la santé, sont particulièrement touchés. Dans des conditions de sécheresse, la production de ces précieux composés diminue, ce qui affecte la qualité globale du thé.
Pour résoudre ces problèmes, il faut mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui régulent la biosynthèse des flavonoïdes en cas de sécheresse. En raison de ces problèmes, il est essentiel d’entreprendre des recherches approfondies pour découvrir des stratégies permettant d’atténuer les effets négatifs de la sécheresse sur les théiers.
Des chercheurs de l’Université agricole d’Anhui ont publié une étude du 5 mai 2024 dans la revue Recherche en horticultureL’étude examine la phosphorylation d’une protéine répétitive WD40 (CsWD40) et son rôle dans la régulation de la biosynthèse des flavonoïdes dans les plants de thé soumis à un stress dû à la sécheresse. Les résultats apportent de nouvelles perspectives sur les réponses moléculaires des plants de thé au stress environnemental.
L’étude révèle que le stress dû à la sécheresse augmente l’expression de CsMPK4a, une protéine kinase activée par les mitogènes, dans les feuilles de thé. CsMPK4a interagit avec la protéine de répétition WD40 CsWD40, la phosphorylant à des sites spécifiques (Ser-216, Thr-221 et Ser-253). Cette phosphorylation perturbe l’interaction de CsWD40 avec les facteurs de transcription clés responsables de la biosynthèse des flavonoïdes, ce qui entraîne une réduction de la production de flavonoïdes.
Des expériences introduisant des variantes déphosphorylées (CsWD403A) et phosphorylées (CsWD403D) de CsWD40 dans des plantes Arabidopsis ont confirmé ce mécanisme de régulation. Le CsWD40 déphosphorylé a augmenté la production de flavonoïdes, tandis que le CsWD40 phosphorylé l’a considérablement diminuée.
De plus, la surexpression transitoire de ces variants dans les feuilles de thé dans des conditions de stress reflète ces résultats, indiquant que l’état de phosphorylation de CsWD40 joue un rôle crucial dans la modulation de la biosynthèse des flavonoïdes. Cette analyse détaillée fournit de nouvelles perspectives sur la façon dont les plants de thé réagissent à la sécheresse au niveau moléculaire, mettant en évidence des cibles potentielles pour améliorer la tolérance au stress.
Le Dr Liping Gao, l’un des auteurs correspondants, a déclaré : « Nos résultats révèlent un mécanisme de régulation essentiel qui affecte la biosynthèse des flavonoïdes dans les plants de thé soumis à un stress hydrique. La compréhension de cette voie ouvre de nouvelles possibilités pour la sélection de variétés de thé résistantes à la sécheresse avec une teneur optimisée en flavonoïdes. »
La découverte des sites de phosphorylation sur CsWD40 fournit des cibles potentielles pour l’édition génétique afin de développer des cultivars de thé présentant une tolérance accrue à la sécheresse et une production stable de flavonoïdes. Cette recherche contribue non seulement à la compréhension fondamentale des réponses au stress des théiers, mais offre également des applications pratiques pour améliorer la qualité du thé et sa résilience aux facteurs de stress environnementaux.
Plus d’informations :
Zhu Li et al, La phosphorylation d’une protéine répétée WD40 régule négativement la biosynthèse des flavonoïdes chez Camellia sinensis sous stress hydrique, Recherche en horticulture (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae136