Des chercheurs de l'Université du Massachusetts Amherst ont récemment découvert que la capacité des graminées agricoles à résister à la sécheresse est directement liée à la santé de la communauté microbienne vivant sur leurs tiges, feuilles et graines.

« Les microbes font énormément pour les graminées qui alimentent l'agriculture mondiale, " dit Emily Bechtold, un étudiant diplômé du département de microbiologie de l'UMass Amherst et auteur principal de l'article récemment publié dans Microbiologie appliquée et environnementale . "Ils protègent des agents pathogènes, fournir à l'herbe des nutriments tels que l'azote, fournir des hormones pour renforcer la santé et la croissance de la plante, protéger des rayons UV et aider l'herbe à gérer la sécheresse. la gravité et la longévité accrues des conditions de sécheresse causées par le changement climatique dans le monde sapent la capacité du microbiome à prospérer.

Étant donné que 60 % de toute l'agriculture est liée à l'herbe, pensez aux vaches, moutons et autres animaux grignotants qui fournissent de la viande, Le Lait, du fromage, cuir, laine et autres aliments de base - les bactéries vivant sur l'herbe touchent tous les aspects de notre vie, de ce que nous mangeons au petit-déjeuner à la sécurité alimentaire, économie et développement international.

La nouvelle recherche, qui est le premier du genre, se concentre sur deux types de graminées différentes :celles qui constituent la majorité des prairies des zones tempérées et celles qui prédominent dans les régions tropicales. « Le but de cette recherche, " dit Klaus Nüsslein, professeur de microbiologie à l'UMass Amherst, et l'auteur principal de l'article, "est de pouvoir gérer les interactions entre les plantes et les bactéries qu'elles hébergent afin de soutenir une agriculture véritablement durable." Jusqu'à maintenant, cependant, on ignorait en grande partie comment l'herbe et son microbiome se soutenaient l'un l'autre, et quels effets la sécheresse pourrait avoir sur les communautés bactériennes.

Les chercheurs, dont les travaux ont été soutenus par la Lotta M. Crabtree Foundation et la National Science Foundation, ont fait pousser leurs graminées tempérées et tropicales dans deux serres différentes. Le climat de chaque serre a été contrôlé pour imiter les conditions climatiques naturelles. Une fois les graminées arrivées à maturité, les chercheurs ont ensuite divisé chaque groupe en trois sous-groupes. La première, le groupe témoin, maintenu des conditions climatiques optimales. Un deuxième sous-groupe a vu son climat modifié pour imiter des conditions de sécheresse douce, tandis que le troisième a été soumis à des conditions de sécheresse sévère. Pendant un mois, les chercheurs ont compté, recueillies, et séquencé l'ADN des bactéries dans tous les groupes de graminées et comparé les résultats.

Ce qu'ils ont découvert, c'est que lorsque la bactérie montrait des signes de stress induit par la sécheresse, les plantes aussi. Comme prévu, les graminées tropicales résistent mieux à la sécheresse que les graminées tempérées, mais il y a eu des changements significatifs dans les microbiomes de toutes les graminées dans des conditions de sécheresse sévère. Non seulement il y avait moins de bactéries totales, mais les communautés microbiennes sont devenues moins diversifiées, et donc moins résistant au stress environnemental. Dans certains cas, il y a eu une augmentation du nombre de bactéries qui peuvent s'avérer nocives pour l'herbe.

Cependant, Il y a de l'espoir. Il a été démontré que quelques bactéries potentiellement bénéfiques prospéraient dans des conditions de sécheresse modérée. Il faut faire plus de recherches, mais, dit Bechtold, leurs recherches indiquent que les plans visant à soutenir activement et à biofertiliser avec ces bactéries bénéfiques pourraient être la clé pour résister aux conditions de sécheresse qui ne feront que s'étendre à l'ère du réchauffement climatique.