Des scientifiques américains ont créé un produit chimique permettant aux plantes de retenir davantage d’eau, ce qui pourrait contribuer à limiter les pertes annuelles massives de récoltes dues à la sécheresse et aider les agriculteurs à optimiser le rendement de leurs cultures.

Ralentir la croissance des plantes pour réduire leurs besoins en eau

« La sécheresse représente la cause numéro 1 des mauvaises récoltes annuelles à l’échelle du globe », a déclaré Sean Cutler, professeur de biologie cellulaire végétale à l’université de Californie, qui a dirigé les recherches. « Ce produit chimique est un nouvel outil qui pourrait aider les agriculteurs à mieux gérer leurs cultures quand les niveaux d’eau sont faibles », a-t-il ajouté. Présentée dans la revue Science, cette substance « anti-perte d’eau » connue sous le nom d’opabactine, ou plus simplement « OP », se révèle bien plus efficace que la version précédemment développée par l’équipe de Cutler.

En 2013, la quinabactine était la première substance chimique imitant l’acide abscissique, ou ABA, hormone naturellement produite par les plantes en réponse au stress dû à la sécheresse. Lorsqu’elle est libérée, celle-ci va ralentir la croissance de la plante afin de réduire ses besoins en eau et ainsi éviter qu’elle ne flétrisse. « Nous savons depuis longtemps que pulvériser de l’ABA sur les plantes permet d’améliorer leur tolérance à la sécheresse », a expliqué Cutler. « Malheureusement, celle-ci se révèle trop instable et trop coûteuse pour être utile à la plupart des agriculteurs. »

Si la quinabactine semblait constituer à l’origine un substitut viable à l’hormone naturelle ABA, des recherches menées par d’autres laboratoires avaient montré que celle-ci se révélait inefficace avec certains types de cultures répandues, notamment le blé, céréale la plus cultivée au monde.

— Alexandra Lande / Shutterstock.com

Une « super-hormone »

Lorsque l’ABA se lie à une molécule réceptrice d’hormones dans une cellule végétale, elle forme deux liaisons serrées, comme des mains s’agrippant à des poignées, et il se trouve que la quinabactine ne s’accroche qu’à une seule de ces poignées. Avec d’autres universitaires, Cutler a étudié des millions de molécules différentes imitant cette hormone naturelle qui, combinées à un peu de génie chimique, ont abouti à la création de l’opabactine, capable de s’agripper 10 fois plus fermement à la molécule réceptrice d’hormones que l’ABA. Ce qui fait d’elle une « super-hormone ».

Les effets de l’opabactine s’avèrent par ailleurs très rapides : en l’espace de quelques heures, Cutler et son équipe ont assisté à une augmentation importante de la quantité d’eau stockée par les plantes. Avec une telle rapidité d’action, l’OP pourrait offrir aux agriculteurs davantage de souplesse pour faire face à la sécheresse selon Cutler : « En nous basant sur les prévisions météo, nous pourrions prévoir les risques de sécheresse et disposerions d’assez de temps pour savoir quand appliquer l’OP afin d’optimiser le rendement des cultures. »

Après avoir trouvé un procédé efficace permettant de ralentir la croissance des plantes, l’équipe espère désormais trouver la molécule à même de l’accélérer. « Il y a des moments où l’on veut accélérer les choses et d’autres où l’on souhaite les ralentir. Nos recherches portent sur la gestion de ces deux besoins », a conclu Cutler.

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