Du nouveau sur les processus de défense des plantes
D'après les résultats d'une recherche financée par l'UE, les plantes se battent chaque jour contre leurs ennemis, cependant, on constate des différences en termes d'efficacité de leurs tactiques de défense au sein des espèces et entre elles. Les scientifiques, dirigés par l'institut Max Planck de biologie développementale en Allemagne, ont découvert qu'une plante peut succomber à une infection bactérienne alors que sa voisine parviendra à fleurir tout à fait normalement. Cependant, la résistance à la maladie a un prix. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature. Cette recherche est soutenue par 3 projets financés au titre du sixième programme-cadre (6e PC) de l'UE: SY-STEM («Systems biology of stem cell function in Arabidopsis thaliana (A. thaliana)»), qui a reçu 2,43 millions d'euros au titre des actions de mobilité Marie Curie - réseaux de formation initiale (RTN); AGRON-OMICS («Arabidopsis growth network integrating OMICS technologies»), soutenu à hauteur de 12 millions d'euros au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie pour la santé»; et ARABRAS («Identifying relevant candidate genes for improving plant growth under abiotic stress conditions in Brassica crops»), qui a reçu près de 900 000 euros au titre de l'ERA-NET (European Research Area Network) Plant Genomics. Les plantes se défendent d'une multitude de façons; elles peuvent développer des épines, produire des odeurs nauséabondes et même déclencher leur système immunitaire pour éloigner les bactéries. Mais les scientifiques ont découvert que les plantes résistantes à la maladie se développent bien moins rapidement et de façon bien plus passive que leurs homologues vulnérables lorsqu'elles ne sont pas menacées par des ennemis, tels que des animaux et des microbes. Par exemple, la plante robuste A. thaliana (plus connue sous le nom d'arabette des dames) produit seulement quelques feuilles et devient léthargique lorsqu'elle n'est pas confrontée à ses ennemis. Avec ses collègues, le professeur Detlef Weigel du département de biologie moléculaire de l'institut Max Planck de biologie développementale a réussi à identifier une variante du gène ACD6 (de l'anglais accelerated cell death 6), un acteur important dans la lutte contre les prédateurs. Ce gène donne aux plantes les munitions dont elles ont besoin pour survivre. Plus spécifiquement, la variante du gène encourage les plantes à produire des quantités plus importantes de substances chimiques mortelles qui tuent les microbes, ainsi que des molécules de signalisation qui stimulent le système immunitaire. «L'alliance de la génétique précoce et d'études d'association à l'échelle du génome nous a permis de démontrer que la diversité allélique d'un seul locus, ACD6, sous-tend les différences pléiotropiques dans la croissance végétative ainsi que la résistance aux infections microbiennes et aux herbivores parmi les souches naturelles d'A. thaliana», écrivent les scientifiques. D'après leurs résultats, un allèle hyperactif d'ACD6 (une autre forme d'un gène situé à un lieu précis sur un chromosome spécifique) renforce la résistance à divers pathogènes de plantes mais freine également la production de nouvelles feuilles et réduit la biomasse des feuilles développées. «Nous pourrions montrer que ce gène rend les plantes résistantes aux pathogènes, mais en même temps il ralentit la production de feuilles et limite la taille des plantes; aussi ces plantes sont-elles toujours plus petites que celles ne disposant pas de cette variante», expliquait le professeur Weigel. «Mais dès qu'elles sont attaquées, les plantes possédant cette variante spécifique ACD6 ont un avantage par rapport aux versions normales des plantes. L'inconvénient est que, dans certains lieux ou certaines années où les ennemis sont rares, elles sont pénalisées et sont perdantes par rapport aux plus grandes plantes. Les scientifiques déclaraient que les plantes plus petites produisent moins de graines, ce que se traduira à terme par une lignée plus restreinte. «Comme dans notre société, tout a un coût dans la nature», concluait le professeur Weigel. Des chercheurs d'Australie, d'Allemagne, des États-Unis, d'Autriche et du Royaume-Uni participaient également à l'étude.
Pays
Autriche, Australie, Allemagne, Royaume-Uni, États-Unis