Le fer est un micronutriment essentiel pour les plantes, indispensable à la photosynthèse, à la respiration et à divers processus métaboliques. Malgré son abondance dans le sol, le fer existe souvent sous forme insoluble, en particulier dans les sols calcaires, ce qui le rend difficile à absorber par les plantes. Cette disponibilité limitée peut avoir de graves répercussions sur le rendement des cultures et la santé des plantes.
Pour relever ces défis, il faut mieux comprendre les mécanismes d’absorption et de régulation du fer dans les plantes, ce qui peut conduire à de meilleures pratiques agricoles et au développement de cultures mieux adaptées aux conditions de carence en fer.
Des chercheurs de l’Université agricole de Nanjing ont fait des progrès significatifs dans ce domaine en explorant l’interaction entre une protéine de type calmoduline et une protéine du domaine BTB spécifique à la pomme, essentielle à l’homéostasie du fer. résultats ont été publiés dans le Recherche en horticulture journal du 25 mars 2024.
L’étude a démontré que MdCML15 fonctionne comme un régulateur en amont de MdBT2, qui est impliqué dans l’ubiquitination et la dégradation de MdbHLH104. Ce processus entraîne une expression réduite de MdAHA8, une H+-ATPase de la membrane plasmique essentielle à l’absorption du fer. Par conséquent, l’interaction entre MdCML15 et MdBT2 affecte négativement la capacité de la plante à acidifier la rhizosphère et à absorber le fer.
Les plants de pommiers transgéniques surexprimant MdCML15 ont montré une absorption de fer diminuée et une chlorose sévère dans des conditions de carence en fer par rapport aux plants de type sauvage. À l’inverse, les plants dont l’expression de MdCML15 était supprimée ont montré une absorption de fer accrue et une croissance améliorée dans les mêmes conditions.
Ces résultats apportent de nouvelles perspectives sur le réseau de régulation de l’absorption du fer dans les pommiers et soulignent le potentiel du ciblage de MdCML15 pour améliorer l’absorption du fer dans les cultures.
Le Dr Chun-Xiang You, l’un des auteurs correspondants, a déclaré : « Nos résultats mettent en évidence les mécanismes de régulation complexes que les plantes utilisent pour équilibrer l’absorption des nutriments et éviter la toxicité. Comprendre le rôle de protéines comme MdCML15 dans ces processus ouvre de nouvelles voies pour le développement de variétés de cultures avec une efficacité nutritionnelle améliorée. »
Cette recherche fournit des informations précieuses sur les mécanismes moléculaires de la régulation du fer dans les pommiers. En manipulant l’expression de MdCML15, il pourrait être possible d’améliorer l’absorption du fer dans les cultures, ce qui entraînerait une amélioration de la croissance et du rendement, en particulier dans les sols carencés en fer. Ces connaissances peuvent éclairer les programmes de sélection et les approches biotechnologiques visant à développer des variétés de cultures efficaces en nutriments.
Plus d’information:
Xiao-Juan Liu et al, La protéine de type calmoduline MdCML15 interagit avec MdBT2 pour moduler l’homéostasie du fer dans la pomme, Recherche en horticulture (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae081