Les producteurs de soja à travers le monde sont confrontés à une menace silencieuse mais dévastatrice: le nématode du kyste de soja (SCN). Ce pathogène microscopique attaque les racines de soja, compromettant les rendements des cultures et provoquant plus de 1,5 milliard de dollars de pertes annuelles aux États-Unis.
Malgré des décennies d’effort, des solutions efficaces pour protéger le soja contre le SCN restent insaisissables, car le pathogène n’est souvent détecté qu’aux stades ultérieurs car ses premiers symptômes sont subtils. Cependant, de nouvelles recherches offrent de l’espoir pour une solution durable à ce défi agricole.
Une étude récente publié dans le journal Interactions moléculaires de la plante-microdirigée par l’étudiante diplômée Alexandra Margets et d’autres chercheurs du Roger Innes Laboratory de l’Indiana University Bloomington, en collaboration avec le laboratoire de Baum de l’Iowa State University, a identifié et caractérisé une protéine clé derrière l’infection SCN. Leurs résultats pourraient révolutionner comment les agriculteurs protègent leurs cultures de cette menace omniprésente.
L’équipe de chercheurs a identifié une protéine effective appelée CPR1 (Cystéine protéase 1), que SCN sécrète dans les racines de soja pendant l’infection. CPR1 perturbe le système immunitaire de la plante, ouvrant la voie à l’agent pathogène pour s’établir. En utilisant une technique de pointe appelée étiquetage de proximité, l’équipe a identifié une protéine de soja, gmbcat1 (aminotransférase d’acide aminé à chaîne ramifiée), comme cible de CPR1.
D’autres expériences ont révélé que CPR1 empêche l’accumulation de GMBCAT1, suggérant un clivage. Cette découverte pourrait permettre à l’équipe de concevoir des protéines leurres qui incitent les effecteurs SCN à les cliver, déclenchant ainsi une réponse immunitaire de plantes robuste qui empêche une infection supplémentaire.
« Ce travail a des impacts généraux sur notre compréhension du parasitisme du SCN et du développement d’une nouvelle stratégie de résistance. Si l’on a montré un succès, nous pouvons développer des plantes résistantes au SCN et fournir une nouvelle solution pour les agriculteurs de soja à utiliser dans leurs domaines, « Dit Roger Innes, chef du laboratoire Innes.
« Si cette technologie fonctionne pour la résistance au SCN dans le soja, elle fonctionnera presque certainement pour d’autres plantes cultivées et les maladies des plantes respectives. »
Ces idées pourraient avoir des implications de grande envergure pour l’agriculture mondiale. En développant un soja résistant au SCN, cette recherche vise à réduire la dépendance à l’égard des pesticides chimiques, réduisant l’impact environnemental de l’agriculture tout en augmentant les rendements des cultures.
L’expertise complémentaire du laboratoire Innes en génie des protéines leurres et du laboratoire Baum en biologie du soja et des nématodes souligne le potentiel de progrès transformateurs dans l’agriculture durable. Les deux laboratoires espèrent que cette recherche profitera aux agriculteurs et favorisera l’agriculture durable en développant une nouvelle génération de soja résistant au SCN.
Plus d’informations:
Alexandra Margets et al, le soja kyste nématode effectif cystéine protéase 1 (CPR1) cible une aminotransférase d’acide aminé à chaîne ramifiée mitochondriale (Gmbcat1), Interactions moléculaires de la plante-micro (2024). Doi: 10.1094 / MPMI-06-24-0068-R
Fourni par American Phytopathological Society