Des scientifiques chinois ont identifié un mécanisme qui aide les cultures à résister à la lumière intense du soleil de midi, une avancée qui pourrait augmenter les rendements et améliorer la résilience au stress environnemental.
Les résultats, publiés le 18 juin dans la revue à comité de lecture par des chercheurs de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences et leurs collaborateurs, abordent un phénomène connu sous le nom de « pause déjeuner » des cultures.
Le terme fait référence à une période, généralement entre midi et 14 heures, pendant laquelle les températures élevées et un fort ensoleillement suppriment la photosynthèse et réduisent l’accumulation de matière organique.
La forte lumière du soleil de midi est une arme à double tranchant pour les cultures. Si une lumière abondante alimente la croissance des plantes, elle peut également déclencher un ralentissement de la photosynthèse qui, selon les chercheurs, pourrait réduire les rendements d’environ 30 %.
Traditionnellement, les scientifiques croyaient qu’une lumière intense générait de l’oxygène singulet à l’intérieur des chloroplastes, endommageant les organites avant de déclencher des réponses défensives. En d’autres termes, on pensait que les plantes n’activaient leurs mécanismes de protection qu’une fois les dommages déjà survenus.
La nouvelle étude a révélé qu’une protéine appelée MBS1 peut détecter directement l’oxygène singulet sous une lumière intense et former rapidement des condensats autour des chloroplastes. Agissant comme un écran solaire, ces condensats aident à protéger les chloroplastes et la photosynthèse des dommages, offrant ainsi une défense rapide et ciblée contre une lumière excessive.
L’équipe de recherche a mené quatre années d’essais sur le terrain à Hainan, Pékin et Heilongjiang. Les résultats ont montré que l’augmentation de l’expression de MBS1 améliorait considérablement la tolérance des plants de riz à la lumière solaire intense, conduisant à des rendements stables ou plus élevés sans affecter la croissance et le développement normaux.
Selon Kuang Tingyun, académicien de l’Académie chinoise des sciences, cette découverte pourrait être combinée à des techniques de sélection moléculaire et de régulation de précision et appliquée à un large éventail de cultures.
« Le principe peut être appliqué non seulement au riz mais aussi au blé et à de nombreuses autres plantes. Son potentiel agricole est énorme et pourrait avoir un impact majeur », a déclaré Kuang.
Il a ajouté que le fait de surmonter la « pause déjeuner » des cultures à midi pourrait augmenter considérablement la fixation du dioxyde de carbone par les plantes, contribuant ainsi aux objectifs de réduction des émissions de carbone de la Chine.
