À la racine des plantes
Une équipe de chercheurs originaires d'Europe, d'Asie et des États-Unis, nous apporte de nouvelles informations sur la manière dont les racines poussent et se développent. Plus précisément, ces informations portent sur la manière dont les racines sont capables de pousser latéralement à partir de la racine centrale et dans le sol. Leur découverte a ouvert la voie à de nouvelles recherches, qui pourraient éventuellement mener au développement de nouvelles cultures à la structure racinaire plus résistante, renforçant ainsi leurs chances de survie dans des sols plus arides. Les racines fournissent aux cultures, sources principales de notre alimentation, de l'eau et des nutriments. Elles font office de point d'ancrage solide, leur permettant de rester stable lorsque des vents violents se manifestent, et d'entrepôt pour stocker la nourriture pendant les années de vaches maigres. Ce sont ces caractéristiques qui ont rendu l'activité agricole possible. Un article, récemment publié dans la revue Nature Cell Biology, a mis en évidence, pour la première fois, la manière dont s'effectue le développement latéral de la racine. Les découvertes des scientifiques montrent que les nouvelles racines latérales sont en fait capables de «reprogrammer» les cellules qui les recouvrent. Cette faculté les incite à se séparer et permet donc l'émergence d'une nouvelle racine. Les racines latérales, comme le suggère leur appellation, se développent horizontalement à partir de la racine primaire, également appelée racine mère, et permettent à la plante de s'ancrer dans le sol. Leur première mission consiste à traverser plusieurs couches de tissus avant de pouvoir pénétrer dans le sol. Après s'être fixées dans le sol, elles se ramifient latéralement à la quête de nutriments et d'eau pour se nourrir. À mesure qu'elles poussent dans le sol, les racines vont montrer d'importantes variations dans la manière dont elles se développent pour exploiter les ressources disponibles. À titre d'exemple, les oliviers déploient leurs racines latéralement à plusieurs mètres du tronc. Sans la stabilité et les nutriments offerts par les racines, la plante ne subsisterait pas. La recherche a été menée par le Centre for Plant Integrative Biology (Centre de biologie intégrative des plantes) à l'université de Nottingham, au Royaume-Uni, qui a adopté une approche holistique en vue d'aborder ce défi de front. Les chercheurs ont réussi à réunir des étudiants issus de disciplines telles que les mathématiques, l'ingénierie et les sciences de l'informatique ainsi que les sciences des végétaux. Ensemble, ils ont pu étudier le développement des racines à des échelles différentes, des molécules à l'organe, en passant par les cellules. La croissance des racines latérales a lieu lorsque l'hormone végétale auxine (du grec «auxein», qui signifie croître) joue le rôle de signal local inductif qui programme à nouveau les cellules adjacentes. L'auxine provoque ainsi l'expression de LAX3, qui à son tour entraîne la création d'enzymes qui remodèlent la paroi cellulaire. L'intense séparation cellulaire en résultant permet aux racines latérales de se dégager. Selon le professeur Malcolm Bennett, directeur du département de biologie du Centre for Plant Integrative Biology et chef du département sur les sciences des cultures et des plantes, la première découverte de l'étude sur les racines latérales a permis aux chercheurs de faire un nombre considérable de découvertes. Faisant référence au communiqué consacré aux travaux de recherche, il déclare: «Outre le fait que nous avons ouvert de nouvelles perspectives biologiques sur le développement des racines latérales, nous avons également identifié un grand nombre de gènes qui contrôlent ce processus. Cette découverte est très importante, car elle pourrait nous permettre d'améliorer l'architecture des racines des cultures à l'avenir.» Un consortium international composé de plus de 20 scientifiques issus de laboratoires basés en Belgique, en Allemagne, en Espagne, en France, en Suède, aux États-Unis et au Royaume-Uni, est à l'origine de ces découvertes.