Des chercheurs découvrent une variante génétique naturelle qui permet à l’orge de fleurir plus tôt

Une minuscule mutation dans le matériel génétique de l’orge garantit que ces plantes se développent plus rapidement et fleurissent donc plus tôt que les variétés d’orge établies. Dans le même temps, les rendements des plantes restent les mêmes, rapporte une équipe de l’Université Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) dans le Journal de botanique expérimentale. Selon les chercheurs, cela est avantageux car les plantes pourraient potentiellement mieux s’adapter aux effets du changement climatique et continuer à produire des récoltes stables.

Les plantes ont adapté leur développement à leur environnement au cours de plusieurs millions d’années. Cependant, le réchauffement climatique se produit à un rythme beaucoup plus rapide, de sorte que les plantes ont peu de temps pour s’adapter aux nouvelles conditions. « La diversité génétique des variétés d’orge actuelles est limitée, ce qui signifie qu’elles ne peuvent s’adapter que modérément aux conditions environnementales changeantes au cours du changement climatique », explique le responsable de l’étude, le Dr Andreas Maurer de l’Institut des sciences agricoles et alimentaires de MLU. Cela a incité les chercheurs à rechercher des moyens de mieux adapter les cultures à ces nouvelles conditions à l’avenir.

Ils ont trouvé ce qu’ils cherchaient dans le gène EARLY FLOWERING3 (ELF3), qui était déjà connu pour jouer un rôle important dans le développement des plantes. ELF3 est un composant essentiel de la soi-disant horloge circadienne d’une plante. C’est tout un réseau de gènes et de protéines qui contrôlent divers processus chez les plantes afin qu’elles puissent, par exemple, réagir au rythme jour-nuit et aux saisons.

Dans le cadre d’essais approfondis sur le terrain et d’expériences en serre, l’équipe a étudié différentes variantes naturelles du gène ELF3 dans des plantes presque génétiquement identiques en croisant une variété d’orge établie (Barke) avec diverses orges sauvages. Les chercheurs ont découvert une variante aux propriétés particulières. Même si son code génétique ne différait qu’en un seul point par rapport à la variante ELF3 établie, les plantes se sont développées beaucoup plus rapidement.

Par rapport aux plantes portant la variante ELF3 établie, ces plantes ont fleuri jusqu’à 18 jours plus tôt dans l’essai en serre et jusqu’à quatre jours plus tôt dans les expériences au champ. Selon la météo, même ces quatre jours peuvent avoir un impact considérable sur les rendements, car la plante peut franchir des étapes importantes de son développement avant que d’éventuels événements nuisibles ne se produisent. « Le croisement avec des variantes naturelles de l’orge sauvage s’accompagne souvent de pertes de rendement. Fait remarquable, ce n’était pas le cas dans notre étude », ajoute Maurer. L’orge avec la variante naturelle spéciale ELF3 a produit des rendements comparables.

Les résultats de l’étude pourraient aider à créer une nouvelle orge résistante au climat. « En croisant avec la variante naturelle, nous avons constaté que l’orge pouvait fleurir avant qu’une période sèche ne s’installe et ainsi offrir un rendement plus élevé que les variétés à floraison tardive. De telles adaptations sont nécessaires pour sécuriser l’approvisionnement alimentaire mondial face au réchauffement climatique. « , explique la scientifique agricole et alimentaire Tanja Zahn, qui poursuit son doctorat. à MLU.