Des études récentes ont montré une forte corrélation entre les réponses à la densité des plantes et la faible luminosité, indiquant que la rareté de la lumière est souvent un facteur limitant dans les communautés agricoles à haute densité.
Des pratiques telles que le travail du sol, la fertilisation du sol et la régulation de l’approvisionnement en eau peuvent réduire la concurrence pour l’eau et les nutriments, mais elles amplifient la compétition pour la lumière. « Ces observations suggèrent que l’étude des bases génétiques des réponses des plantes aux changements d’intensité et de spectre de la lumière dus à la compétition des plantes voisines fera progresser notre compréhension de l’adaptation à l’environnement des cultures », déclare le Dr Guy Golan, premier auteur d’une nouvelle étude. étude publié dans la revue Nouveau phytologue
Dans leur étude, l’équipe de recherche a appliqué une nouvelle approche qui combine les principes de l’écologie végétale et de la génétique quantitative pour disséquer l’allocation dépendante de la lumière et de la taille et identifier les gènes qui régulent l’allocation aux feuilles, aux tiges, aux épis et aux grains lorsque les plantes sont ombragées. par les voisins.
Un exemple stimulant vient du gène connu de la « révolution verte » Réduit la hauteur-B1, qui a deux formes de gènes. D’une part, la version sauvage amène les plantes à consacrer une grande partie de leurs ressources à la croissance de tiges hautes. Lorsque ces plantes sont à l’ombre, elles poussent encore plus haut pour rivaliser pour plus de soleil. En revanche, les plantes porteuses de la mutation « Green Revolution » allouent plus de ressources à l’épi, surtout dans des conditions ombragées, ce qui les rend plus adaptables à une faible luminosité.
Cependant, l’allocation au pic dépend également de sa taille. Lorsque les conditions sont propices à la croissance, les plantes courtes et semi-naines allouent beaucoup plus de ressources à l’épi que les variétés hautes. Dans des conditions de faibles ressources, lorsque les installations sont petites, cet avantage diminue considérablement. « Cette découverte nous aide à comprendre les résultats d’études antérieures, qui montraient que ces plantes plus courtes ne réussissent pas toujours mieux que les plantes plus hautes lors des sécheresses lorsque les plantes sont petites », explique le Dr Guy Golan.
« Notre approche fournit une base pour explorer les déterminants génétiques qui sous-tendent les stratégies d’investissement face à différentes contraintes de ressources et sera utile pour prédire les comportements sociaux des individus dans une communauté agricole », déclare le professeur Thorsten Schnurbusch, responsable de la recherche à l’IPK. groupe « Architecture végétale ».
Plus d’information:
Guy Golan et al, La génétique agroécologique de l’allocation de la biomasse dans le blé découvre les interactions du génotype avec l’ombre du couvert forestier et la taille des plantes, Nouveau phytologue (2024). DOI : 10.1111/nph.19576
Fourni par l’Institut Leibniz de génétique végétale et de recherche sur les plantes cultivées