Les plantes et leurs racines

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Israël | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
21 décembre 2018

Dans un article publié récemment dans le magazine Developmental Cell, une équipe de chercheurs de la faculté de biologie du Technion explique le mécanisme qui régit la croissance des racines de certaines plantes. Plus particulièrement, ils montrent comment les racines s’adaptent à l’abondance de certains nutriments dans le sol.

L’équipe de Prof. Savaldi-Goldstein du Technion, en collaboration avec des chercheurs de l’ENS de Lyon, a récemment publié un article dans la revue Developmental Cell traitant de leur recherche sur la façon dont les plantes régulent la croissance de leurs racines. D’après Prof. Savaldi-Goldstein, « les plantes sont indispensables à la vie sur terre et sont des organismes dont l’étude est fascinante ». Elle ajoute que, « alors que les animaux ont la possibilité de se déplacer et de migrer afin de trouver leur nourriture ou point d’eau, les plantes sont fixes. Celles-ci génèrent alors de nouveaux organes tout au long de leur vie et régulent leur croissance en accord avec leur environnement. Ces aspects sont indispensables à leur survie. Les racines, par exemple, peuvent accélérer et ralentir leur croissance ou bien former des racines supplémentaires selon la concentration du sol en nutriments ».

Les chercheurs ont identifié une famille d’hormones, les brassinostéroïdes, comme étant un des responsables de la croissance des racines. Ils sont parvenus à montrer que le flux de brassinostéroïdes qui parvient aux racines est influencé par la présence de nutriments dans le sol. Ainsi, si une plante est dans un milieu pauvre en fer, le flux de brassinostéroïdes est accru, ce qui stimule la croissance des racines (le fer étant un élément essentiel pour la plante, les racines poussent plus afin d’en collecter plus). Au contraire, lorsqu’une plante est dans un environnement pauvre en phosphate (ce qui résulte en une accumulation de fer dans les racines), le flux de brassinostéroïdes est réduit, ralentissant la croissance des racines.

Leur travail a permis d’identifier une protéine (BKI1) comme étant le lien entre les nutriments dans le sol et la plante. Cette protéine qui gère les canaux de brassinostéroïdes est directement affectée par les nutriments dans le sol. Dans un milieu pauvre en fer, cette protéine s’exprime préférentiellement et ouvre ainsi les canaux permettant aux stéroïdes d’atteindre les racines. En revanche, dans un milieu riche en fer, BKI1 est inhibé et les stéroïdes n’atteignent pas les racines.
D’après les chercheurs, « comprendre la réponse des plantes dans un environnement pauvre en minéraux pourra dans le futur améliorer l’efficacité de l’agriculture tout en réduisant notre recours aux engrais ».

Sources : https://www.technion.ac.il/en/2018/08/root-wisdom/

Rédacteur : Arnaud Courvoisier, doctorant à l’Institut Weizmann

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