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Échanger les défenses végétales pour l'accumulation de métaux

De nouveaux renseignements sur l'évolution de l'hyper-accumulation de métaux comme défense contre les maladies dans les plantes pourraient être utiles aux technologies agricoles et de biorestauration.
Échanger les défenses végétales pour l'accumulation de métaux
La plante Noccaea caerulescens est un hyper-accumulateur de métaux lourds, et semble avoir développé ce trait pour se défendre contre les agents pathogènes. Elle semble avoir perdu la capacité d'utiliser les mécanismes de défense communs à la majorité des plantes, ce qui suggère un compromis.

Financé par l'UE, le projet TRADEOFF METAL (Trade-offs in immunity in the metal hyperaccumulator Noccaea caerulescens) cherchait à étudier les processus impliqués dans le gain de l'hyper-accumulation de métaux et la perte d'autres traits de défense dans la N. caerulescens. La première étape consistait à identifier des plantes individuelles qui démontrent des signes de compromis.

Des chercheurs ont exposé des plantes à de faibles et fortes concentrations de zinc, ainsi que des agents pathogènes. Les plantes individuelles ont ensuite été classifiées selon leur capacité d'accumuler du zinc et de présenter des réactions de défense communes à l'agent pathogène, comme la mort cellulaire.

Ils ont découvert que les plantes exposées à des taux élevés de zinc résistaient mieux aux agents pathogènes, par rapport aux plantes exposées à de faibles taux de zinc. Les plantes présentant des différences de reproduction plus fiables ont été sélectionnées pour des analyses supplémentaires.

Parmis ces dernières figure l'identification des gènes impliqués dans le compromis entre l'hyper-accumulation de métaux et les défenses inductibles. Les informations évolutives acquises sont utiles pour mieux comprendre comment les espèces s'adaptent et persistent dans des habitats fragmentés ou endommagés comme les sites industriels.

Les résultats de TRADEOFF METAL ont également mis en lumière comment les réactions des plantes aux facteurs de stress biotique et abiotique pourraient être connectées à l'échelle moléculaire. Plus pratiquement, ces travaux de recherche peuvent informer des stratégies d'amélioration du rendement ainsi que des efforts pour nettoyer la pollution de métaux lourds par la phytorestauration.

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Mots-clés

Hyper-accumulation de métaux, Noccaea caerulescens, agents pathogènes, TRADEOFF METAL, immunité