Un mystère génétique vieux de 30 ans a été résolu. Il a déjà été établi que le toucher peut déclencher des réactions de stress chez les plantes. Cependant, les modèles moléculaires pour expliquer ce processus ont été assez spartiates jusqu'à présent. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Lund en Suède ont trouvé des clés génétiques qui expliquent comment les plantes réagissent si fortement aux stimuli mécaniques. Craquer ce code pourrait aider à augmenter les rendements et à améliorer la résistance au stress des cultures à l'avenir.

Lorsque vous arrosez vos plantes de jardin, elles réagissent directement au niveau biochimique. Lorsqu'un couteau coupe une tige de rhubarbe, des milliers de gènes sont activés et des hormones de stress sont libérées.

Contrairement aux humains, les plantes ne peuvent pas ressentir la douleur, mais elles réagissent toujours fortement aux stimuli mécaniques du toucher humain, des animaux affamés, du vent et de la pluie, par exemple. Ces facteurs externes entraînent une activation rapide du système de défense moléculaire de la plante, ce qui peut contribuer à ce que les plantes deviennent plus résistantes et fleurissent plus tard.

Bien que le phénomène soit connu depuis Darwin, de nombreux points d'interrogation subsistent. Une nouvelle étude publiée dans Science Advances a examiné les réseaux de régulation complexes qui affectent la façon dont les défenses de la plante sont renforcées par des influences extérieures.

"Nous avons exposé l'arabette à un brossage doux, après quoi des milliers de gènes ont été activés et des hormones de stress ont été libérées. Nous avons ensuite utilisé le dépistage génétique pour trouver les gènes responsables de ce processus", explique Olivier Van Aken, chercheur en biologie à Lund. Université.

Des études antérieures ont montré que l'acide jasmonique, une hormone végétale, est un médiateur important dans la signalisation tactile. On sait également que l'acide jasmonique n'est qu'une partie du réseau complexe de réponses tactiles de la plante et qu'il existe plusieurs voies non identifiées qui n'ont pas encore été dévoilées. Après un travail approfondi en laboratoire, les chercheurs ont pu identifier trois nouvelles protéines qui jouent un rôle clé dans la réponse des plantes au toucher.

"Nos résultats résolvent un mystère scientifique qui a échappé aux biologistes moléculaires du monde pendant 30 ans. Nous avons identifié une toute nouvelle voie de signalisation qui contrôle la réponse d'une plante au contact physique et au toucher. Maintenant, la recherche de plus de voies se poursuit", déclare Essam Darwish, chercheur en biologie à l'université de Lund.

Quelles applications possibles les nouveaux résultats auront-ils ? Olivier Van Aken étudie également une technologie agricole japonaise séculaire qui consiste à piétiner le grain pendant la phase de croissance, pour obtenir des récoltes plus abondantes. Les chercheurs pensent qu'il existe de nombreuses connaissances cachées sur la façon dont les stimuli mécaniques peuvent conduire à des rendements plus élevés et à une meilleure résistance au stress dans les cultures. Des connaissances qui, à long terme, peuvent transformer l'agriculture moderne en son cœur.

"Compte tenu des conditions météorologiques extrêmes et des infections pathogènes que le changement climatique entraîne, il est de la plus haute importance de trouver de nouvelles façons écologiquement responsables d'améliorer la productivité et la résistance des cultures", conclut Olivier Van Aken.