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Aider les plantes à lutter contre le stress salin 

Une équipe de recherche franco-grecque vient de mettre en évidence un nouveau mécanisme qui prépare les plantes à répondre efficacement au stress salin. Cette étude, qui permet d’envisager le développement de prétraitements visant à la conquête de nouveaux territoires aujourd’hui encore non cultivables ou salinisés suite à une agriculture trop intensive, est en ligne sur le site de la revue The Plant Journal.

Citronnier.. © Inra, BRUN Jacques
Par Patricia Léveillé
Mis à jour le 13/05/2013
Publié le 16/10/2009

La défense des plantes contre le stress salin est une situation préoccupante rencontrée dans plusieurs régions du monde où la pression sur l'eau devient de plus en plus forte, notamment en raison des changements climatiques et de la nécessité d’augmenter le rendement des cultures face à une population mondiale grandissante.

Le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et le monoxyde d’azote (NO) sont des espèces chimiques réactives dans les voies de transduction du signal conduisant à l'activation de la défense des plantes contre les stress biotiques ou abiotiques.

Les chercheurs* ont donc étudié l'impact du prétraitement de plants d'agrumes (Citrus aurantium L.) avec l'une ou l’autre de ces deux molécules sur l'acclimatation de ces plantes à la salinité. Leurs résultats démontrent que de tels prétraitements réduisent fortement les effets préjudiciables phénotypiques et physiologiques qui accompagnent ce stress. Une analyse protéomique a permis de révéler 85 protéines foliaires dont les niveaux d’accumulation varient de manière significative lors de l’application du stress salin. De manière remarquable, une grande partie de ces changements ne sont pas observés lorsque les plantes sont prétraitées au préalable soit avec du peroxyde d’hydrogène (H2O2) soit avec le nitroprussiate de sodium (SNP, un donneur de NO).

Les chercheurs de l’unité Biologie des semences Inra-AgroParisTech située à l’Inra de Versailles ont identifié pour la première fois chez des plants d’agrumes une fraction de protéines dont l’activité est régulée par la fixation de NO sur leurs cystéines (S-nitrosylation). Ces travaux révèlent plusieurs protéines qui montrent des changements soit de leur état d’oxydation (carbonylation; 40 protéines) et / ou de S-nitrosylation (49 protéines), en réponse au stress salin. Globalement, les résultats indiquent un fort recouvrement entre les voies de signalisation induites par H2O2 et NO dans l'acclimatation des plantes à la salinité. Il apparaît que la régulation de la carbonylation et la S-nitrosylation de protéines spécifiques constitue un mécanisme essentiel par lequel les deux molécules élicitrices, H2O2 et NO, préparent les plantes à répondre plus efficacement au stress salin.

D'un point de vue appliqué, la perspective de développer des traitements basés sur l'utilisation de molécules chimiques élicitrices des défenses des plantes a des applications importantes en agriculture en procurant la possibilité de renforcer les mécanismes de protection des plantes aux fluctuations des conditions environnementales tout en réduisant l’usage intensif d’intrants (eau, engrais, pesticides).

 © Import
© Import

Figure : Plants d'agrumes (Citrus aurantium L.) cultivés en milieu salin en absence (a) ou en présence (b) d’un prétraitement avec H202 ou un donneur de NO (SNP). D’après Tanou et al. (2009 – Plant Journal)

*Aristotle University of Thessaloniki, – CNRS-Université Claude Bernard – INRA-AgroParistech – Centre d’analyse protéomique de Marseille

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Loïc Rajjou Unité mixte de recherche « Biologie des semences » INRA/AgroParis-Tech
  • Dominique Job Unité mixte de recherche « Laboratoire Microbiologie, adaptation et pathogénie » CNRS/Université Lyon 1/INSA Lyon/Bayer Cropscience SA
Département(s) associé(s) :
Biologie et amélioration des plantes
Centre(s) associé(s) :
Versailles-Grignon

Références

 Tanou G., Job C., Rajjou L., Arc E., Belghazi M., Diamantidis G., Molassiotis A,. Job D. Proteomics reveals the overlapping roles of hydrogen peroxide and nitric oxide in the acclimation of citrus plants to salinityThe Plant Journal, (2009), 13 August.

- Aristotle University of Thessaloniki, Greece
- CNRS-Université Claude Bernard Lyon-Institut National des Sciences Appliquées-Bayer CropScience Joint Laboratory (UMR 5240), Lyon cedex, France
- Institut National de la Recherche Agronomique-AgroParisTech, Laboratoire de Biologie des Semences (UMR 204), F-78026 Versailles Cedex, France
- Centre d’Analyse Protéomique de Marseille, Institut Fédératif de Recherche Jean Roche, F–13916 Marseille cedex 20, France