Crédit :Université du Queensland
Des chercheurs de l'Université du Queensland ont découvert qu'un gène clé qui contrôle le temps de floraison des cultures de blé et d'orge dirige également la croissance des racines de la plante.
Le chef du projet, le Dr Lee Hickey de la Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI), a déclaré que cette découverte était une avancée majeure dans la compréhension de la génétique du développement des racines et pourrait renforcer la sécurité alimentaire en permettant aux chercheurs de sélectionner des cultures mieux adaptées à une gamme d'environnements.
"Le blé et l'orge sont des cultures anciennes et les humains les cultivent depuis des milliers d'années, " a déclaré le Dr Hickey.
"Au cours des années, agriculteurs et plus récemment obtenteurs, ont fait des progrès significatifs dans la sélection des caractères hors sol, pourtant ont largement ignoré la « moitié cachée » de la plante – ses racines.
"Notre découverte que le gène VRN1, qui est connu pour réguler la floraison des cultures de blé et d'orge, joue également un rôle dans la capacité de la plante à réagir à la gravité, dirigeant ainsi la croissance des racines et déterminant la forme globale du système racinaire."
Le Dr Hickey a déclaré que cet aperçu inattendu des fonctions souterraines du gène VRN1 a des implications majeures pour l'optimisation des cultures céréalières, car les variétés de cultures avec des systèmes racinaires améliorés pourraient considérablement améliorer la productivité agricole.
Crédit :Université du Queensland
« Une variante particulière de VRN1 en orge, connu sous le nom d'allèle Morex, simultanément induit une floraison précoce et maintenu un « raide, système racinaire bon marché et profond, " a déclaré le Dr Hickey.
« C'est passionnant car la période de floraison est un facteur clé du rendement et le gène VRN1 semble offrir un double mécanisme qui pourrait non seulement augmenter le rendement des cultures, mais également améliorer l'acquisition d'eau et de nutriments grâce à un système racinaire plus profond et plus efficace. »
La découverte du gène racine faisait partie d'une collaboration internationale avec une équipe de scientifiques de l'Université Justus Liebig en Allemagne, dirigé par le professeur Rod Snowdon. Le groupe en Allemagne a donné un aperçu de l'implication du gène dans le développement des racines des blés d'hiver cultivés dans toute l'Europe, ainsi que la validation du comportement d'enracinement dans les essais sur le terrain.
Un autre collaborateur était le Dr Ben Trevaskis du CSIRO, qui a fourni d'importants matériaux expérimentaux de blé et d'orge essentiels pour valider le rôle du gène dans le développement des racines.
Doctorante Hannah Robinson, ainsi que le Dr Kai Voss-Fels, qui a récemment rejoint QAAFI en tant que chercheur associé, ont été les premiers auteurs conjoints de l'étude publiée cette semaine dans la revue à fort impact Molecular Plant.
"Bien que notre découverte soit passionnante, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier d'autres gènes clés impliqués afin d'optimiser efficacement la croissance des racines dans les futures cultures pour les agriculteurs, ", a déclaré Mme Robinson.
"Aussi, nous devons déterminer l'architecture du système racinaire préférée pour différentes régions de croissance, qui aidera les sélectionneurs à développer des cultures plus productives, malgré la variabilité accrue des climats futurs, " elle a dit.
