Le zinnia (fleurs ornementales populaires) et le tabac s’adaptent au cuivre du sol. Ils accumulent les métaux lourds dans les racines et limitent le transport du cuivre vers les parties aériennes de la plante : tige, feuilles et au-delà. Dans le même temps, ces plantes survivent non seulement dans des conditions difficiles, mais poussent également mieux. Cette caractéristique a été révélée par des scientifiques de l’Université fédérale de l’Oural (UrFU). Ils ont mené des expériences dont les résultats sont publiés dans la revue Horticoles.
« Les plantes des familles des astéracées et des solanacées, à savoir le zinnia et le tabac, sont exclusivement cuprifères ; leur système racinaire remplit la fonction d’accumulation de cuivre », explique Anastasia Tugbaeva, chercheuse junior au laboratoire « Biotechnologies pour le maintien et la restauration des composants naturels et transformés ». biosystèmes » à l’UrFU. « En utilisant le zinnia comme exemple, nous avons montré pour la première fois qu’il peut pousser dans des sols contaminés par le cuivre et même fleurir plus rapidement que dans des sols purs. une culture agricole importante et un engrais utile, également adapté à une exposition à long terme au cuivre dans nos expériences et qui a poussé de manière comparable aux plantes témoins, malgré la forte teneur en cuivre du substrat.
Les expériences ont été réalisées dans des conditions proches de la réalité. Les scientifiques ont recréé les conditions d’humidité et de température, testé l’effet de diverses concentrations de sulfate de cuivre sur la croissance des plantes et un certain nombre de caractéristiques physiologiques et biochimiques.
« Nous avons mené des expériences pendant 20, 40, 60 jours et utilisé des substrats dans lesquels la teneur en cuivre pouvait même dépasser sa teneur dans les sols urbains », explique Anastasia Tugbaeva. « Sous l’influence du cuivre dans la racine et la tige des plantes, l’expression de cinq gènes responsables de la synthèse des composés phénoliques et de la lignine est renforcée. La lignine est l’un des composants de la paroi cellulaire végétale, ce qui la rend plus résistante. Elle est la lignine qui est le mécanisme d’adaptation des plantes, qui limite le transfert des métaux de la paroi cellulaire et les effets des métaux sur la structure intracellulaire de la plante. »
L’Oural, grandes villes, se caractérise par une forte teneur en cuivre des sols. Un sol contaminé est un danger non seulement du point de vue des substances toxiques pénétrant dans le corps humain avec de la nourriture, mais également une source de pollution secondaire de la couche d’air de surface. La présence de métaux lourds dans le sol entraîne l’aliénation des terres agricoles, une diminution des rendements des cultures et de la productivité des plantes ; par conséquent, une grande attention est accordée aux observations de la pollution des sols urbains.
Anastasia Tugbaeva et al, Le stress du cuivre améliore la lignification des organes axiaux chez Zinnia elegans, Horticoles (2022). DOI : 10.3390/horticulturae8060558