Des chercheurs ont découvert un nouveau gène dans l’orge et le blé qui contrôle l’angle de croissance des racines dans le sol, ouvrant la porte à de nouvelles variétés de céréales aux racines plus profondes moins sensibles à la sécheresse et au stress nutritif, atténuant ainsi les effets du changement climatique.
« L’angle auquel les racines d’orge poussent dans le sol leur permet de capter l’eau et les nutriments des différentes couches du sol », a déclaré le Dr Haoyu (Mia) Lou de l’école d’agriculture, de l’alimentation et du vin de l’Université d’Adélaïde, qui était co-premier auteur. sur l’étude.
« Les racines peu profondes permettent aux plantes de capter le phosphate et l’eau de surface, tandis que les racines plus profondes et plus droites peuvent stabiliser le rendement en accédant à l’eau et au nitrate plus profonds ; elles peuvent également enfouir le carbone plus profondément dans le sol. »
En collaboration avec des scientifiques du Royaume-Uni, d’Italie, d’Allemagne et des États-Unis, l’équipe a identifié un nouveau gène appelé Enhanced Gravitropism 1 (EGT1) dans l’orge.
« En identifiant les gènes qui contrôlent l’angle de croissance des racines, nous pouvons grandement aider les efforts visant à développer des cultures mieux adaptées à des types de sol spécifiques et plus résistantes aux fluctuations des conditions environnementales, aidant à atténuer la charge de carbone et à contrer les effets du changement climatique », a déclaré le Dr .Lou.
« Nous avons découvert que les mutants dépourvus de la fonction du gène EGT1 présentent un angle de croissance plus prononcé dans toutes les classes de racines.
« Remarquablement, les racines se comportent comme si elles étaient trop sensibles à la gravité – elles sont incapables de pousser vers l’extérieur de la plante et poussent plutôt vers le bas. »
Les agriculteurs australiens sont confrontés à un large éventail de risques, mais ils sont particulièrement exposés à la variabilité du climat qui a un effet d’entraînement sur les prix des produits de base. Les sécheresses sévères sont fréquentes et prolongées, l’est et le sud-est du pays étant particulièrement touchés. En plus de la hausse des coûts des engrais et de la pression accrue pour parvenir à la durabilité, il est urgent de développer de nouvelles variétés de cultures mieux à même de capter les nutriments, le carbone et l’eau.
Le co-auteur, professeur agrégé Matthew Tucker, directeur adjoint du Waite Research Institute, a déclaré : « Ces découvertes ont été rendues possibles grâce à des technologies passionnantes telles que la tomodensitométrie aux rayons X, permettant de suivre la croissance des racines dans le sol. Elles pourraient immédiatement aider les sélectionneurs de céréales à sélectionner variétés avec des racines plus droites à partir de leurs stocks génétiques, ou aider au développement et au déploiement de nouveaux allèles EGT1 dans un avenir proche. »
Le Dr Lou a entrepris la recherche dans le cadre d’un doctorat conjoint. programme avec l’Université de Nottingham, Royaume-Uni. Les conclusions de l’équipe ont été publiées dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS).
L’angle racinaire est contrôlé par dans les cultures céréalières en utilisant un mécanisme antigravitropique, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2201350119.