La plante (plantule de droite) produit un écran solaire pour se protéger des dommages causés par une forte luminosité. Crédit :Jin-Zheng Wang/UCR
Les plantes se protègent des risques environnementaux tels que les insectes, la sécheresse et la chaleur en produisant de l'acide salicylique, également connu sous le nom d'aspirine. Une nouvelle compréhension de ce processus pourrait aider les plantes à survivre au stress croissant causé par le changement climatique.
Les scientifiques d'UC Riverside ont récemment publié un article fondateur dans la revue Science Advances rapportant comment les plantes régulent la production d'acide salicylique.
Les chercheurs ont étudié une plante modèle appelée Arabidopsis, mais ils espèrent appliquer leur compréhension des réponses au stress dans les cellules de cette plante à de nombreux autres types de plantes, y compris celles cultivées pour l'alimentation.
"Nous aimerions pouvoir utiliser les connaissances acquises pour améliorer la résistance des cultures", a déclaré Jin-Zheng Wang, généticien des plantes UCR et co-premier auteur de la nouvelle étude. "Ce sera crucial pour l'approvisionnement alimentaire dans notre monde de plus en plus chaud et lumineux."
Les stress environnementaux entraînent la formation d'espèces réactives de l'oxygène ou ROS dans tous les organismes vivants. Sans crème solaire par une journée ensoleillée, la peau humaine produit des ROS, qui provoquent des taches de rousseur et des brûlures. Des niveaux élevés de ROS dans les plantes sont mortels.
Comme pour de nombreuses substances, le poison est dans la quantité. À de faibles niveaux, les ROS ont une fonction importante dans les cellules végétales.
"À des niveaux non létaux, les ROS sont comme un appel d'urgence à l'action, permettant la production d'hormones protectrices telles que l'acide salicylique", a déclaré Wang. "ROS est une arme à double tranchant."
Les plantes du Dehesh Lab à UC Riverside changent de couleur en réponse au stress causé par des conditions de forte luminosité. Crédit :Jin-Zheng Wang/UCR
L'équipe de recherche a découvert que la chaleur, l'ensoleillement constant ou la sécheresse font que l'appareil de fabrication du sucre dans les cellules végétales génère une molécule d'alarme initiale connue sous le nom de MEcPP.
À l'avenir, les chercheurs veulent en savoir plus sur le MEcPP, qui est également produit dans des organismes tels que les bactéries et les parasites du paludisme. L'accumulation de MEcPP dans les plantes déclenche la production d'acide salicylique, qui à son tour amorce une chaîne d'actions protectrices dans les cellules.
"C'est comme si les plantes utilisaient un analgésique pour les douleurs, tout comme nous", a déclaré Wilhelmina van de Ven, biologiste des plantes UCR et co-première auteure de l'étude.
L'acide protège les chloroplastes des plantes, qui sont le site de la photosynthèse, un processus d'utilisation de la lumière pour convertir l'eau et le dioxyde de carbone en sucres pour l'énergie.
Les scientifiques de l'UCR Wilhelmina van de Ven, Katie Dehesh et Jin-Zheng Wang, qui ont dirigé la recherche sur le stress des plantes. Crédit :UCR/Stan Lim
"Parce que l'acide salicylique aide les plantes à résister aux stress de plus en plus répandus avec le changement climatique, être capable d'augmenter la capacité des plantes à le produire représente un pas en avant dans la lutte contre les impacts du changement climatique sur la vie quotidienne", a déclaré Katayoon Dehesh, auteur principal de l'article et UCR. professeur émérite de biochimie moléculaire.
"Ces impacts vont au-delà de notre nourriture. Les plantes purifient notre air en séquestrant le dioxyde de carbone, nous offrent de l'ombre et fournissent un habitat à de nombreux animaux. Les avantages de stimuler leur survie sont exponentiels", a-t-elle déclaré.
