Des études sur la résistance végétale cible la sécurité alimentaire
Des scientifiques britanniques tentent de découvrir de nouvelles méthodes pour améliorer les plantes de culture et renforcer la sécurité alimentaire en comprenant mieux comment certaines souches bactériennes se spécialisent pour surmonter la résistance végétale. Publiés dans la revue Science, les résultats des chercheurs ont permis d'identifier des gènes utilisés par certaines souches de la bactérie Pseudomonas pour vaincre les produits naturels défensifs des plantes de la famille brassicacées, ou crucifères, dont font partie le brocoli et les choux de Bruxelles. «Les microbes ne sont pathogènes que lorsqu'ils trouvent le moyen d'infecter un hôte et de vaincre ses défenses», explique l'auteur principal, le Dr Jun Fan du John Innes Centre (JIC) au Norwich Research Park, au Royaume-Uni. «Nos résultats répondent à certaines questions importantes sur la biologie hôte/pathogène». Les chercheurs expliquent que «la résistance non hôte est la capacité de la majorité des espèces végétales à résister aux microbes ou aux virus très pathogènes pour d'autres plantes. C'est la forme de résistance la plus répandue, elle est durable et efficace contre de nombreux pathogènes potentiels». Mais ils reconnaissent que leur compréhension de «sa base moléculaire est très pauvre». «Les plantes fabriquent une grande diversité de produits naturels, ayant de nombreux rôles dans la défense, la communication et le développement», expliquent les auteurs. «Les produits naturels préformés offrent une barrière chimique aux champignons phytopathogènes et sont utilisés comme des moyens de dissuasion dans les interactions plantes/herbivores. Leur rôle dans la restriction de l'étendue des hôtes reste obscur, tout comme les mécanismes bactériens impliqués dans l'affaiblissement des produits naturels pour diminuer les défenses de l'hôte.» Ainsi, pour obtenir une meilleure compréhension de la biologie fondamentale hôte/pathogène et pour mieux comprendre le développement de la résistance aux principales maladies végétales, les chercheurs ont défini «des composants végétaux offrant une résistance non-hôte ainsi que les stratégies utilisées par les pathogènes virulents pour vaincre les barrières de résistance». Après plusieurs expériences, l'équipe du Dr Fan a confirmé que les substances chimiques utilisées par les crucifères pour se défendre contre les bactéries sont les isothiocyanates, des composés organiques de soufre et d'azote produits par les plantes brassicacées telles que le chou, le brocoli et les choux de Bruxelles. Ces molécules puissantes possèdent des propriétés antioxydantes, anticancéreuses et anti-inflammatoires pour l'homme. Les isothiocyanates sont émis par la plante lorsqu'elle subit un stress ou qu'elle est consommée. Il avait déjà été démontré qu'ils étaient actifs contre les bactéries mais c'est la première fois que leur rôle a été testé avec succès en utilisant des plantes réelles. Sans ces composés, les crucifères seraient plus vulnérables aux maladies induites par une variété de bactéries beaucoup plus vaste. Les isothiocyanates constituent également une barrière chimique aux champignons toxiques et un avertissement de défense aux insectes et autres herbivores. L'équipe du JIC et de l'université d'Édimbourg a découvert que les pathogènes bactériens porteurs des gènes sax (qui seraient impliqués dans la détoxification et l'élimination des isothiocyanates) sont capables de surmonter ces défenses. Comprendre comment certaines souches bactériennes se spécialisent pour vaincre la résistance végétale permettra aux scientifiques d'identifier de nouvelles méthodes d'améliorer les plantes de culture. «Ces découvertes ont une signification plus large pour les efforts actuels déployés pour renforcer la sécurité alimentaire», explique le co-auteur, le Dr Peter Doerner, chargé de cours à l'université d'Édimbourg. «Elle définissent une stratégie pour le contrôle durable des maladies dans l'agriculture par la stimulation de la production et de la variété des produits naturels dans les plantes de culture.» Et les auteurs de conclure, «nos résultats montrent que les pathogènes Pseudomonas nécessitent des mécanismes basés sur les gènes sax pour vaincre la résistance non-hôte induite par les isothiocyanates aliphatiques dans Arabidopsis». Ils font remarquer que ces travaux ont démontré comment «la résistance non-hôte...à des génotypes pathogènes spécifiques, peut être flexible, durable et largement efficace contre de nombreux pathogènes potentiels, révélant ainsi des principes pour l'organisation d'une résistance durable contre de nombreuses maladies attaquant les plantes de culture».Pour de plus amples informations, consulter: John Innes Centre (JIC): http://www.jic.ac.uk/corporate/index.htm Revue Science: http://www.sciencemag.org/
Pays
Royaume-Uni