Un spécialiste des plantes de l’Université du Missouri a découvert une nouvelle façon de mesurer le stress chez les plantes, qui survient à un moment où les plantes subissent de multiples facteurs de stress tels que la chaleur, la sécheresse et les inondations en raison d’événements météorologiques extrêmes.
La découverte implique une collection autrefois décriée de molécules appelées espèces réactives de l’oxygène (ROS), qui sont produites par tout ce qui utilise de l’oxygène, comme les animaux, les personnes et les plantes. Mais Ron Mittler de MU a découvert une qualité rédemptrice des ROS – leur rôle en tant que signal de communication qui peut indiquer si les plantes sont stressées.
« Lorsque les facteurs de stress de la chaleur et de la sécheresse s’additionnent, les plantes n’ont pas d’eau souterraine dans laquelle puiser, elles ferment donc les stomates [leaf pores], et cela rend les feuilles très chaudes « , a déclaré Mittler, dont la nomination est au Collège de l’agriculture, de l’alimentation et des ressources naturelles. » C’est pourquoi la combinaison de la sécheresse et de la chaleur est vraiment dangereuse, car la température des feuilles est beaucoup plus élevée que avec une plante soumise à la seule chaleur. Le changement peut se situer entre deux et quatre degrés, et cela peut faire la différence entre la vie et la mort. »
Le stress des plantes est également lié à la perte de récolte, mais les recherches analytiques existantes sur le sujet se sont généralement concentrées sur la façon dont les cultures réagissent à un seul facteur de stress. Cependant, Mittler a déclaré que le taux de survie d’une plante diminuera considérablement à mesure que le nombre de facteurs de stress continue d’augmenter pour atteindre trois à six facteurs de stress différents. La clé, a-t-il dit, est de contrôler les niveaux de ROS. Trop ou trop peu peut être dommageable, mais un niveau optimal de ROS peut être considéré comme sûr pour la vie.
Accro à la science
Né et élevé en Israël, Mittler voulait être vétérinaire en grandissant. Mais, après s’être inscrit à l’Université hébraïque de Jérusalem, il se souvient avoir passé un été à la fin des années 1980 en tant qu’étudiant de premier cycle à travailler dans un laboratoire d’agriculture, où il est devenu « accro » à la science, en particulier au rôle des ROS dans les plantes. Mittler a étudié ROS depuis.
« A l’époque, nous essayions d’identifier pourquoi certaines lignées cellulaires étaient plus résistantes à la salinité que d’autres », a-t-il déclaré. « C’était mon tout premier problème de recherche scientifique. Mais ensuite j’ai commencé à travailler sur les plantes du désert, et à partir de là sur les espèces réactives à l’oxygène et les algues bleu-vert. »
La recherche a été publiée dans Revues de la nature Biologie cellulaire moléculaire.
Ron Mittler et al, Signalisation des espèces réactives de l’oxygène dans les réponses au stress des plantes, Revues de la nature Biologie cellulaire moléculaire (2022). DOI : 10.1038/s41580-022-00499-2