Une nouvelle étude montre comment les plantes « codent » des chimies spécifiques de leur lignine pour grandir au milieu des changements climatiques : chaque cellule végétale utilise différentes combinaisons d’enzymes LACCASE pour créer des chimies spécifiques de la lignine. Ces résultats peuvent être utilisés aussi bien en agriculture qu’en sylviculture pour sélectionner les plantes présentant la meilleure chimie pour résister aux défis climatiques.
La lignine est un puits de carbone important pour l’environnement car elle stocke environ 30 % du carbone total de la planète. Il permet aux plantes de s’hydrater et d’atteindre des hauteurs énormes jusqu’à 100 mètres ; sans lignine, les plantes ne pourraient pas pousser ni survivre aux changements climatiques. Au niveau cellulaire, des chimies spécifiques de la lignine ajustent la résistance mécanique et l’imperméabilisation pour soutenir la croissance et la survie des plantes.
Des scientifiques de l’Université de Stockholm ont récemment démontré que la lignine possède un « code » chimique adapté au niveau cellulaire pour remplir différents rôles dans les plantes. Comment chaque cellule « code » la chimie spécifique de la lignine restait cependant inconnue.
Des chercheurs du Département d’écologie, d’environnement et de botanique (DEEP) de l’Université de Stockholm dirigé par Edouard Pesquet, professeur associé en physiologie moléculaire des plantes et auteur principal de l’étude, viennent de montrer que différentes enzymes appelées LACCASE sont utilisées par chaque cellule pour ajuster leur lignine « code chimique » afin de résister aux stress tels que la sécheresse ou le vent.
L’étude montre enfin comment la lignine est contrôlée spatialement à l’échelle du nanomètre dans chaque cellule végétale. Les résultats pourraient être utilisés à la fois en agriculture et en foresterie pour sélectionner des plantes dont la chimie de la lignine résiste mieux aux futurs défis climatiques.
« Le contrôle de la chimie de la lignine au niveau cellulaire est finalement le mécanisme permettant aux plantes de croître, de s’hydrater et de résister aux stress du changement climatique. Ces résultats démontrent enfin comment la chimie de la lignine est contrôlée et ouvrent de grandes possibilités pour sélectionner les plantes sur leur code de lignine pour améliorer les cultures et résistance des arbres aux problèmes de disponibilité en eau », explique Edouard Pesquet.
La recherche est publiée dans La cellule végétale journal.
Plus d’information:
Leonard Blaschek et al, Différentes combinaisons de paralogues de laccase contrôlent de manière non redondante la quantité et la composition de la lignine dans des types de cellules spécifiques et des couches de paroi cellulaire chez Arabidopsis, La cellule végétale (2022). DOI : 10.1093/plcell/koac344