Un projet financé par l'UE va apporter un éclairage nouveau sur les mystères entourant la croissance végétale
Malgré l'importance qu'ont pour nous les plantes en tant que source d'aliments, de médicaments, d'énergie et de matériaux, on ne sait que très peu de choses des processus biologiques contrôlant la croissance végétale. La Commission européenne s'apprête à octroyer 12 millions d'euros à un projet baptisé AGRON-OMICS, qui va apporter un éclairage nouveau sur la question. Bien que les plantes nous fournissent tout un éventail de produits et de services vitaux, nous n'avons toujours qu'une maigre compréhension des mécanismes contrôlant leur mode de croissance et de développement - en particulier celui des feuilles. Le développement des feuilles passe par quatre principales étapes de développement - la prolifération, moment où le nombre de cellules s'accroît dans la feuille; l'expansion cellulaire, qui est celle où les cellules elles-mêmes croissent; la maturation, au cours de laquelle les cellules modifient leur état physiologique et deviennent actives, via la photosynthèse par exemple; et, pour finir, la sénescence, stade auquel les ressources de la feuille sont acheminées vers d'autres parties de la plante. On ne sait actuellement que très peu de choses concernant les signaux qui font cesser la division cellulaire et permettent le basculement vers la phase de croissance lors du développement. La quantité de biomasse contenue dans une feuille, qui influence pour une large part la productivité de la récolte, est néanmoins déterminée par le nombre et la taille des cellules. "Devant l'importance croissante de la biomasse et de la bioénergie, il est temps que nous étudions dans le détail l'accumulation de biomasse", ainsi que le relève Pierre Hilson, coordinateur du projet à l'université de Gand. Les partenaires impliqués dans le projet étudieront les éléments contrôlant la croissance végétale, parmi lesquels les gènes, les protéines et les métabolites, et analyseront la manière dont ces derniers coordonnent leur action pour réguler la croissance des feuilles et gérer le passage d'une phase de développement à l'autre. Ils développeront enfin des méthodes mathématiques et statistiques permettant de modéliser et de prédire les processus en jeu dans la feuille et les testeront en collaboration étroite avec des informaticiens et des expérimentalistes. Les connaissances engendrées dans le cadre du projet seront primordiales pour toute un série d'applications industrielles, telles que les bioénergies. La plante retenue par les chercheurs est l'Arabidopsis thaliana. Depuis la fin des années 1970, elle a constitué un modèle végétal de choix pour les botanistes du monde entier. En plus d'avoir une taille réduite, une croissance rapide, d'être prolifique et facilement cultivable en laboratoire, elle possède un génome restreint, ce qui en fait un candidat prédestiné pour les études génétiques. La profusion de travaux de recherches déjà menés sur A. thaliana (son génome a été entièrement séquencé en 2000) et les milliers de lignes mutantes disponibles la rendent idéale pour cette étude. Il existe par exemple des lignes mutantes dont la feuille comporte un nombre de cellules anormalement bas, ce à quoi la plante remédie toutefois en agrandissant les différentes cellules, de manière à ce que la feuille conserve une taille normale. D'autres mutantes présentent des cellules anormalement petites et compensent le problème en en produisant davantage. L'étude de ce genre de mutantes permettra aux chercheurs de mieux comprendre les interactions entre les facteurs contrôlant la croissance et le développement de la feuille. Le projet AGRON-OMICS (Arabidopsis GROwth Network integrating OMICS technologies), qui est coordonné par l'Institut interuniversitaire de biotechnologie de Flandres à Gant (Belgique), rassemble des chercheurs de 14 instituts répartis dans sept pays. La subvention de 12 millions d'euros octroyée par la Commission européenne au projet sera l'une des plus grosses enveloppes jamais consacrées à des travaux de sur l'Arabidopsis. Le projet doit démarrer à l'automne et s'étalera sur cinq ans.
Pays
Belgique