Diversifier les gènes des plantes pour stimuler leur immunité
Il pourrait être possible de réduire l'utilisation des pesticides dans l'agriculture en introduisant des semences adaptées qui résistent mieux aux parasites les plus répandus dans les différentes régions. Cette découverte est attribuable à des écologistes de l'université de Zurich en Suisse, qui ont utilisé des expériences contrôlées associées à l'observation de populations végétales naturelles et de leurs parasites pour démontrer la manière dont sont maintenues les différences génétiques des défenses de la plante. Les chercheurs ont démontré que les populations d'espèces végétales semblables produisent des défenses spécifiques qui sont efficaces contre le parasite prédominant dans la région. En conséquence, la variation de la communauté locale des parasites peut maintenir la variation génétique chez les plantes dans des zones géographiques étendues. Les écologistes Tobias Züst et Lindsay Turnbull de l'université de Zurich se sont associés à des collègues de Californie, aux États-Unis, et du Royaume-Uni. Ensemble, ils ont démontré l'importance de la variation chez les communautés herbivores. Les herbivores tels que les pucerons constituent une source de préoccupation: ils peuvent endommager les plantes et par conséquent réduire sensiblement les rendements agricoles. Selon les recherches, ils peuvent cependant aussi jouer un rôle important dans le maintien de la diversité génétique. Les chercheurs ont utilisé comme «plante test» Arabidopsis thaliana, que l'on appelle aussi arabette des dames. Selon M. Züst, ces travaux constituent l'une des premières confirmations expérimentales d'une théorie qui existe depuis 40 ans, à savoir que les insectes herbivores exercent une forte pression sélective sur leurs plantes hôtes. Les chercheurs ont également remarqué que les plantes n'ont pas tardé à abandonner les mécanismes de défense lorsque les parasites étaient absents, ce qui confirme les coûts élevés de ces défenses. L'arabette des dames, comme de nombreuses autres plantes, combat les parasites au moyen d'un arsenal chimique sophistiqué qu'elle élabore elle-même. Les parasites créent eux aussi leurs propres mécanismes et en élaborent de nouveaux au fil des générations pour leur permettre de tolérer ou de métaboliser certains composés chimiques particuliers. Cela signifie qu'en fonction de la prédominance des espèces nuisibles, différents composés offriront une protection optimale. La plante produit donc un cocktail soigneusement adapté qui sera efficace contre les agresseurs les plus probables. Par conséquent, les chercheurs devaient dans un premier temps étudier la répartition des différentes défenses chimiques chez les populations naturelles d'Arabidopsis thaliana à travers l'Europe et la comparer à la répartition géographique de deux espèces importantes de parasites: le puceron du chou et de la moutarde. «Il existe une variation naturelle des défenses chimiques qui est contrôlée génétiquement», explique M. Züst, «et cette variation est maintenue par la répartition géographique des communautés de pucerons. La variation génétique est la matière première de l'évolution», poursuit-il, «ainsi le maintien de la diversité génétique est essentiel si les populations doivent répondre aux évolutions environnementales à venir, telles que le changement climatique ou la dégradation de l'environnement». Chez les populations témoins non exposées aux pucerons, certains génotypes permettant de lutter contre les populations de pucerons ont été perdus. Selon le Dr Turnbull, cela est attribuable au fait que les mécanismes de défense représentent un coût pour la plante car ils interviennent souvent au détriment de la croissance: «La diversité génétique n'a été maintenue qu'à travers les différents traitements; pour chaque traitement, une grande partie de la diversité a été perdue. Chez les populations témoins, cela signifiait que la perte de génotypes de défense, comme dans cet exemple l'investissement dans des défenses coûteuses, n'apporte aucun bénéfice à la plante. Aujourd'hui, la diversité génétique de nombreuses espèces végétales est en train de se dégrader. Par exemple, dans l'agriculture, les plantes sont sélectionnées pour leur croissance rapide et leur rendement maximal au détriment des défenses naturelles, ce qui rend l'utilisation des pesticides inévitable. À l'avenir, ces résultats pourraient permettre de mettre au point des semences adaptées qui résisteraient mieux à certaines communautés locales de parasites spécifiques, ce qui permettrait de limiter le recours aux pesticides.Pour plus d'informations, consulter: Université de Zurich: http://www.uzh.ch/index_en.html Association européenne de biosécurité (EBSA): http://www.ebsaweb.eu/
Pays
Suisse