France
November 24, 2009
La défense des plantes contre le stress salin est une situation préoccupante rencontrée dans plusieurs régions du monde où la pression sur l'eau devient de plus en plus forte, notamment en raison des changements climatiques et de la nécessité d’augmenter le rendement des cultures face à une population mondiale grandissante. Une équipe de recherche franco-grecque, dont des chercheurs de l’INRA, vient de mettre en évidence un nouveau mécanisme qui prépare les plantes à répondre efficacement au stress salin. Cette étude, qui permet d’envisager le développement de prétraitements visant à la conquête de nouveaux territoires aujourd’hui encore non-cultivables ou salinisés suite à une agriculture trop intensive, a été publiée par la revue scientifique The Plant Journal.
La salinité du sol est une des principales contraintes environnementales de l’agriculture moderne. Dans le monde, environ 20% des terres cultivées et 50% de terres irriguées présentent une teneur en sels néfaste au développement des végétaux. En Europe, entre 1999 et 2007, 6 à 10 % de la surface agricole utile est frappée par la salinité. Les pays les plus touchés sont l’Espagne, l’Italie et la Hongrie.
Les chercheurs ont donc étudié l'impact du prétraitement des racines de jeunes plants d'agrumes (Citrus aurantium L.) avec du peroxyde d'hydrogène (H2O2), communément appelé eau oxygénée et avec du monoxyde d'azote (NO) sur l'acclimatation de ces plantes à la salinité. Leurs résultats démontrent que de tels prétraitements réduisent fortement les effets préjudiciables qui accompagnent le stress salin tels que le flétrissement des feuilles ou l’inhibition de la croissance des plantes. Une analyse de la composition en protéines des feuilles a permis de révéléer que 85 protéines voient leur niveaux d’accumulation varier en condition de stress salin. De manière remarquable, une grande partie de ces changements ne sont pas observés lorsque les plantes sont prétraitées au préalable soit avec du peroxyde d’hydrogène (H2O2) soit avec du monoxyde d'azote (NO).
Les chercheurs de l’unité mixte de recherche « Biologie des semences » INRA-AgroParisTech, située au sein de l’Institut Jean Pierre Bourgin (IJPB) à Versailles, ont identifié pour la première fois chez des plants d’agrumes une fraction de protéines dont la fonction est modulée par la fixation de monoxyde d'azote sur certains de leurs acides aminés. Ces travaux révèlent plusieurs protéines spécifiques qui subissent des modifications chimiques tels que des oxydations ou des nitrosylations (fixation d’un groupement NO) en réponse au stress salin. Globalement, les résultats indiquent un fort recouvrement entre les voies de signalisation induites par H2O2 et NO dans l'acclimatation des plantes à la salinité. Il apparaît que la régulation de la l’oxydation et de la nitrosylation des protéines constitue un mécanisme essentiel par lequel les deux molécules stimulatrices, H2O2 et NO, préparent les plantes à répondre plus efficacement au stress salin.
Figure : Plants d'agrumes (Citrus aurantium L.) cultivés en milieu salin en absence (a) ou en présence (b) d’un prétraitement avec H202 ou un donneur de NO (SNP). D’après Tanou et al. (2009 – Plant Journal)
Références :
Proteomics reveals the overlapping roles of hydrogen peroxide and nitric oxide in the acclimation of citrus plants to salinity. Tanou G., Job C., Rajjou L., Arc E., Belghazi M., Diamantidis G., Molassiotis A,. Job D. - The Plant Journal, (2009), 13 August.
- Aristotle University of Thessaloniki, Greece
- CNRS-Université Claude Bernard Lyon-Institut National des Sciences Appliquées-Bayer CropScience Joint Laboratory (UMR 5240), Lyon cedex, France
- Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Laboratoire de Biologie des Semences (UMR 204), F-78026 Versailles Cedex, France
- Centre d’Analyse Protéomique de Marseille, Institut Fédératif de Recherche Jean Roche, F–13916 Marseille cedex 20, France
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