Le code génétique des plantes façonne leur microbiote

Biotechnologies 5 septembre 2022

Une étude menée par l’Université de Chicago, avec la participation de l’Inrae, montre que le patrimoine génétique des plantes influence les communautés de micro-organismes qui les colonisent. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour renforcer naturellement la croissance et la résistance des cultures aux bioagresseurs.

 

Les plantes possèdent des gènes qui favorisent leurs interactions avec des micro-organismes bénéfiques à leur croissance. Selon une étude américaine à laquelle a participé l’Inrae, certaines communautés microbiennes présentes sur les feuilles améliorent la production de graines et renforcent le système immunitaire des plantes, contribuant ainsi à leur résistance face aux bioagresseurs.

Pour mieux comprendre ces interactions, une équipe de recherche pilotée par l’Université de Chicago et associant l’Inrae a conduit, pendant deux ans en Suède, des expérimentations sur l’arabette. Les chercheurs ont identifié les micro-organismes qui interagissent génétiquement avec la plante, les gènes impliqués dans ces relations et leur influence sur la composition du microbiote foliaire. L’étude s’appuie sur l’analyse des microbiotes de 8 000 plantes clonées d’une même variété d’arabette, complétée par une comparaison entre 200 génotypes différents, soit près de 30 000 plantes au total.

La diversité génétique des plantes influence la nature du microbiote

Les résultats de cette expérimentation, publiés le 22 juillet dans la revue de l’Académie des sciences américaine (NAS), montrent que des différences génétiques entre plantes d’une même espèce influencent la composition du microbiote foliaire, indépendamment de l’environnement dans lequel elles poussent. Plus précisément, de par leur code génétique, des plantes auraient de plus fortes interactions avec des micro-organismes qualifiés de « structurants ». Ces derniers agissent sur la croissance et la reproduction. L’étude précise que l’influence génétique de la plante sur une partie du microbiote explique environ 10 % de la variabilité de la production de graines.

Grâce au séquençage, les chercheurs ont également remarqué que les gènes identifiés sont aussi impliqués dans le système immunitaire des plantes et dans la production de métabolites corrélés à la gestion des stress. Pour les auteurs, il serait donc possible de conserver ou de valoriser des variétés capables de favoriser la présence de certains micro-organismes bénéfiques à la fois pour la croissance, la production de biomasse et de graines, mais aussi pour leurs capacités à rendre la plante plus résiliente.

Une communauté de microbes établie sur les feuilles peut améliorer la capacité d’un végétal à se défendre face aux bioagresseurs et à être plus productif.

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