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Le siècle vert

Le code génétique de la plante influence la nature du microbiote

Les plantes possèdent des gènes qui favorisent les relations avec les micro-organismes bénéfiques à leur croissance. Tels sont les enseignements clé d’une étude américaine à laquelle a participé l’Inrae. Certaines de ces communautés de microbes situées au niveau des feuilles augmentent la production de graines et renforcent le système immunitaire, donc la résistance des plantes aux bioagresseurs.

Les interactions positives et négatives observées entre les plantes et le microbiote du sol se jouent aussi au niveau des feuilles. Comment se mettent en place ces synergies ? Les communautés de microbes varient-elles au sein d’une même espèce ?

Pour répondre à ces questions, une équipe de recherche pilotée par l’Université de Chicago et impliquant l’Inrae a mené des expérimentations pendant deux ans en Suède sur les feuilles d’une plante cible, l’arabette. Les scientifiques ont d’abord cherché les micro-organismes spécifiques qui interagissent d’un point de vue génétique avec la plante. Ils ont identifié les gènes impliqués dans ces relations et estimé les impacts de ces liens sur la composition du microbiote foliaire. Pour cela, ils ont étudié les microbiotes de 8 000 plantes clonées d’une seule variété d’arabette. Les chercheurs ont également effectué une analyse comparative sur 200 génotypes différents. L’étude porte au total sur 30 000 plantes.

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.

© Freepik – Freepik.com – Macro photography of green leaf

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