Une équipe de recherche a identifié des différences clés dans la composition métabolique entre le pâturin annuel et l’agrostide rampante soumis à un stress thermique, révélant des métabolites spécifiques liés à la tolérance à la chaleur. Les résultats soulignent le potentiel d'utilisation de ces métabolites comme biomarqueurs pour la sélection de variétés de gazon plus résilientes.
Cette recherche est prometteuse pour améliorer les stratégies de gestion du gazon, en garantissant que les terrains de golf et les terrains de sport puissent maintenir un gazon de haute qualité pour se défendre contre la hausse des températures et la variabilité climatique.
Le pâturin annuel (P. annua L.) est un gazon de saison fraîche populaire sur les terrains de golf du monde entier, connu pour ses performances dans les climats doux comme le nord-ouest du Pacifique, mais qui lutte contre le stress thermique dans les zones de transition plus chaudes.
Malgré sa classification historique comme mauvaise herbe en raison de sa faible tolérance à la chaleur, de récents changements dans les pratiques de gestion ont encouragé sa culture aux côtés de l'agrostide rampante (A. stolonifera). Cependant, la sensibilité de P. annua au stress induit par la chaleur entraîne une dégradation précoce de la qualité du gazon, ce qui pose des défis pour le maintien de greens esthétiques.
Une étude publiée dans Grass Research le 19 avril 2024, vise à explorer les différences physiologiques et métaboliques entre P. annua et A. stolonifera sous stress thermique, en cherchant à améliorer la résilience de ces graminées face à l'escalade des températures due au changement climatique.
Dans cette étude, les chercheurs ont évalué les réponses physiologiques et les changements métaboliques de P. annua et A. stolonifera dans des conditions de stress thermique. Grâce à des tests rigoureux, notamment la mesure de la qualité du gazon (TQ), du pourcentage de couverture verte du couvert forestier et des fuites d'électrolytes des feuilles (EL), des différences significatives ont été observées dans la façon dont chaque espèce a fait face au stress thermique.
Les résultats ont démontré qu'A. stolonifera maintenait un TQ plus élevé et un déclin moindre du couvert vert par rapport à P. annua, qui avait subi des dommages plus prononcés. Métaboliquement, la chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS) a identifié 55 métabolites qui ont changé sous l'effet du stress thermique.
Notamment, A. stolonifera a montré une réponse régulée avec 17 métabolites régulés positivement et 22 métabolites régulés négativement, contrastant avec la réaction plus sévère de P. annua impliquant 21 métabolites régulés positivement et 26 métabolites régulés négativement.
Ces résultats indiquent une résilience plus forte chez A. stolonifera en raison d'un ajustement métabolique plus favorable pendant le stress thermique, mettant en évidence des cibles potentielles pour améliorer la tolérance à la chaleur des gazons grâce à l'ingénierie métabolique.
Selon le chercheur principal de l'étude, Bingru Huang, "Comprendre les mécanismes des réponses différentielles de P. annua et A. stolonifera est d'une grande importance pour développer des stratégies visant à améliorer les performances du gazon des espèces de graminées de saison fraîche dans les zones soumises à un stress thermique chronique et réchauffement climatique anticipé."
En résumé, ces travaux améliorent non seulement notre compréhension de la biologie du gazon face aux facteurs de stress climatiques, mais ouvrent également la voie à de futures applications dans les pratiques d'amélioration génétique et de gestion du gazon.
Plus précisément, les connaissances acquises pourraient conduire au développement de graminées génétiquement modifiées avec une meilleure tolérance à la chaleur, offrant des solutions pratiques pour entretenir les espaces verts dans des climats de plus en plus chauds.
Plus d'informations : Sean McBride et al, Réponses métaboliques différentielles au stress thermique associées aux variations interspécifiques de la tolérance au stress pour le pâturin annuel et l'agrostide rampante, Grass Research (2024). DOI :10.48130/grares-0024-0011
Fourni par l'Académie chinoise des sciences