Une nouvelle étude montre que nous pouvons créer et/ou sélectionner des plantes qui peuvent mieux se remettre de la sécheresse sans affecter la taille de la plante ou le rendement en graines en modifiant génétiquement leur chimie de la lignine. Ces résultats pourraient être utilisés à la fois dans l'agriculture et la sylviculture pour relever les futurs défis climatiques.

La lignine, le deuxième biopolymère le plus abondant sur Terre, représente environ 30 % du carbone total de la planète. Il permet aux plantes de conduire l'eau et de se tenir debout; sans lignine, les plantes ne peuvent ni pousser ni survivre.

"Les plantes sont constituées de nombreuses cellules différentes, certaines d'entre elles sont renforcées de lignine et s'assemblent les unes aux autres pour former un tuyau qui conduit l'eau, comme une paille pour boire votre cocktail", explique Delphine Ménard, responsable de la plateforme de cultures cellulaires à Stockholm. Département universitaire d'écologie, d'environnement et de sciences végétales (DEEP), "la lignine est si forte que les cellules du tuyau peuvent résister au vide tandis que les autres cellules sont aplaties."

Pendant longtemps, les scientifiques n'ont pas considéré que la lignine avait un "code" comme dans l'ADN ou les protéines. Des chercheurs dirigés par DEEP en collaboration avec le Département de chimie des matériaux et de l'environnement de l'Université de Stockholm (MMK) et l'Université d'agriculture et de technologie de Tokyo (TUAT) ont maintenant remis en question ce vieux paradigme en démontrant l'existence d'un "code chimique" de la lignine. Ils ont montré que chaque cellule utilise ce "code chimique" pour ajuster sa lignine afin qu'elle fonctionne de manière optimale et résiste aux stress. Ces résultats sont publiés dans The Plant Cell et pourrait être utilisé à la fois dans l'agriculture et la foresterie pour relever les défis climatiques futurs.

"Il suffit d'un simple changement chimique, un seul atome d'hydrogène en dehors de l'alcool en aldéhyde pour rendre les plantes très résistantes à la sécheresse dans des conditions où les plantes riches en alcool mourraient toutes", explique Edouard Pesquet, professeur associé en physiologie moléculaire des plantes et auteur principal. de l'étude.

Fait intéressant, le professeur Shinya Kajita de TUAT a montré que de telles augmentations importantes des aldéhydes de lignine peuvent se produire naturellement dans la nature. Dans l'industrie japonaise de la soie, par exemple, le mûrier avec les niveaux les plus élevés d'aldéhyde de lignine est utilisé depuis longtemps et apprécié par la chenille à soie.

"Ces résultats révisent notre compréhension de la lignine et de la conduction de l'eau des plantes, mais ouvrent également de grandes possibilités d'utiliser le code de la lignine pour améliorer les cultures et les arbres pour faire face aux problèmes de disponibilité de l'eau. La modification de la chimie de la lignine au niveau de la cellule unique est finalement le mécanisme permettant aux plantes pour grandir, s'hydrater et résister aux stress du changement climatique », explique Edouard Pesquet. + Explorer plus loin

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