Des scientifiques du Centre John Innes ont révélé la première vue détaillée de la manière dont les strigolactones – hormones présentes dans les plantes – ralentissent la croissance des racines. Ces hormones jouent un rôle crucial dans la façon dont les plantes réagissent à la lumière et sont nécessaires aux associations symbiotiques avec des champignons bénéfiques du sol, tels que les champignons mycorhiziens, qui aident les plantes à accéder aux nutriments du sol.

La nouvelle étude, publiée dans Nature Communications, pourrait conduire à de nouvelles variétés de cultures qui absorbent mieux les nutriments du sol, ce qui bénéficierait à la sécurité alimentaire mondiale.

Les scientifiques, dirigés par le Dr Jonathan Hejatko, ont étudié les strigolactones en trempant des graines de riz dans cette hormone, ce qui a ralenti la croissance de leurs racines primaires – les premières racines à émerger de la graine – et déclenché la croissance des racines latérales. Pour comprendre pourquoi cela s’est produit, l’équipe a cristallisé l’enzyme DWARF14, puis a déterminé sa structure à l’aide d’une technique appelée cristallographie aux rayons X.

L'équipe de recherche a découvert que DWARF14 fonctionne avec une autre enzyme appelée MAX2 pour convertir une molécule appelée carlactone en strigolactone. La strigolactone agit sur le méristème primaire de la racine – une région où les cellules se divisent constamment – ​​pour inhiber la production de nouvelles cellules et ainsi ralentir la croissance des racines.

Les travaux révèlent également comment l'abondance de strigolactone dans les plantes change en réponse à différentes conditions environnementales, telles que la disponibilité de la lumière et des nutriments. Ceci est particulièrement important pour les plantes car leur système racinaire doit s’adapter à des environnements changeants.

Les résultats constituent une avancée significative dans la compréhension des bases moléculaires de l’action de la strigolactone, ce qui pourrait conduire au développement de variétés de cultures présentant des caractéristiques améliorées telles qu’une meilleure efficacité d’absorption des nutriments et une meilleure résistance à la sécheresse.

"Nous comprenons désormais en détail le fonctionnement des strigolactones", a déclaré le Dr Hejatko. « Ces connaissances pourraient être utilisées pour développer de nouvelles variétés de cultures plus résistantes à la sécheresse et ayant une meilleure efficacité d’absorption des nutriments, ce qui bénéficierait à la sécurité alimentaire mondiale. »