Micrographies électroniques à balayage de l'ultrastructure épicuticulaire de feuilles de drapeau prélevées sur des plantes dont la tête avait complètement émergé. Les images ont été prises à partir des surfaces adaxiales et abaxiales du blé de printemps « Stettler » et « Superb » cultivé dans des conditions bien arrosées (témoin) et MdS. Grossissement = 10 000×, barre d'échelle = 2,5 μm. Crédit :Source de lumière canadienne
Des scientifiques de la Canadian Light Source (CLS) se sont associés à des chercheurs de l'Université de la Saskatchewan pour développer une nouvelle technique pour examiner la tolérance à la sécheresse du blé.
L'équipe de Chithra Karunakaran et Karen Tanino a développé une méthode simple et non destructive pour cribler des centaines d'échantillons de feuilles de blé en une journée, réduire le temps et les coûts associés aux programmes de sélection traditionnels pour sélectionner des variétés tolérantes à la sécheresse. Leurs résultats ont été publiés dans le numéro de novembre de Physiologia Plantarum.
« Le développement de ce type d'outils permet aux physiologistes de mieux compléter les programmes de sélection, " dit Tanino, Professeur de sciences végétales à l'U de S.
"En identifiant les principaux traits d'intérêt, qui peuvent être ciblés et dépistés rapidement, nous pouvons permettre aux sélectionneurs d'accélérer l'amélioration des cultures."
Selon Statistique Canada, La production canadienne de blé devrait diminuer de 19,5 % en 2017, en partie à cause des conditions sèches des Prairies. À mesure que les températures mondiales changent et que les régimes de précipitations deviennent plus irréguliers, la sécheresse continuera de contribuer aux faibles rendements et à la perte de production alimentaire.
En utilisant la cire d'une feuille de drapeau comme sujet de test, les membres de l'équipe ont examiné les caractéristiques morphologiques de la plante, ainsi que les signatures chimiques, comparer la variété de blé Stettler résistante à la sécheresse au Superb, qui est plus vulnérable aux conditions de sécheresse. La feuille étendard est la dernière feuille à émerger pendant le développement de la plante et est cruciale pour atteindre des rendements élevés.
"La communauté agricole sait que la cire des feuilles joue un rôle dans la conservation de l'eau et agit comme une barrière physique contre les maladies, " dit Karunakaran, Responsable scientifique, Sciences de l'Environnement et de la Terre au CLS, "mais avant cela, nous n'avions pas compris pourquoi cela se passait au niveau moléculaire."
Grâce à la lumière vive produite au CLS, Karunakaran et son équipe ont été les premiers à lier les micro et macronutriments dans les feuilles en relation avec leur capacité à tolérer la sécheresse, trouver des niveaux plus élevés de zinc dans le Stettler résistant à la sécheresse. Ces résultats pourraient avoir des implications importantes pour les futurs programmes de sélection, et soulèvent également des questions sur le rôle du zinc dans les engrais.
Les programmes de sélection actuels basent la tolérance à la sécheresse sur les rendements des cultures, en utilisant des essais sur le terrain pour déterminer les résultats. La nouvelle méthode permettra aux scientifiques de caractériser les variétés tolérantes à la sécheresse beaucoup plus tôt, résultant en des coûts réduits et en amenant la nouvelle variété du laboratoire au champ beaucoup plus rapidement.
Maintenant que les méthodes et les protocoles ont été établis, ce projet s'étendra à de nouvelles variétés, éventuellement envisager d'autres cultures comme le canola, permettant aux agriculteurs canadiens de rester compétitifs sur un marché mondial.
