Les scientifiques chinois ont identifié deux gènes clés responsables de la résistance de Sorghum à une plante parasite qui provoque des pertes de cultures importantes. La percée, qui met également en évidence le potentiel de l’IA à prédire les sites clés des acides aminés dans les transporteurs de strigolactone (SL), pourrait avoir des applications de grande envergure dans l’amélioration de la résistance aux plantes parasites à travers diverses cultures.
Cette étude, publiée dans, a été menée par l’équipe du professeur Xie Qi à l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences, en collaboration avec cinq autres institutions.
également connu sous le nom de «véhicule de sorcière», ainsi que d’autres plantes parasitaires, s’appuie sur les plantes hôtes pour les nutriments et l’eau, affectant gravement les rendements des cultures et les écosystèmes agricoles. Seul infeste plus de 50 millions d’hectares de terres agricoles en Afrique, causant des pertes économiques annuelles de 1,5 milliard de dollars et affectant plus de 300 millions de personnes. En Chine, se trouve dans des régions telles que le Guangdong et le Yunnan, tout en constituant une menace pour des cultures comme des tournesols et des tomates dans la Mongolie intérieure et le Xinjiang.
Le sorgho est l’une des plantes sensibles à l’infestation. Les racines de sorgho libèrent SLS, une classe d’hormones végétales qui aident à recruter des champignons mycorhiziens pour l’absorption des nutriments. Malheureusement, les graines dormantes dans le sol détectent ces signaux SL, ce qui déclenche la germination et l’infestation ultérieure de la plante hôte.
Dans cette étude, les chercheurs ont analysé les données du transcriptome des racines de sorgho dans des conditions déficientes en phosphore et un traitement strigolactone (SL) séparément. Les scientifiques ont identifié deux gènes de transporteur SL de la famille ABCG: () et (). Ils ont déterminé que les protéines SBSLT1 et SBSLT2 contrôlent l’efflux de SLS et éliminent les gènes associés inhibe la sécrétion de SL. Dans ces conditions, il est incapable de germer et d’infecter l’hôte.
Les prédictions basées sur l’IA ont en outre identifié un résidu phénylalanine conservé critique pour le transport SL. Ce résidu se trouve non seulement dans le sorgho, mais aussi dans les transporteurs de SL à travers d’autres cultures monocothérapeutes comme le maïs, le riz et le millet, ainsi que les cultures dicotyliques telles que les tournesols et les tomates, suggérant un mécanisme conservé à travers les espèces. Les expériences de biologie moléculaire et de biologie cellulaire démontrent la fonction clé de ce résidu.
Les essais sur le terrain menés dans des zones sujettes ont montré que le sorgho avec les éliminations et les gènes présentaient des taux d’infestation de 67 à 94% inférieurs et 49 à 52% de perte de rendement en moins. Ces résultats offrent des ressources génétiques précieuses et un soutien technique aux variétés de sorgho résistantes à l’élevage.
Les chercheurs ont souligné que la découverte et pourrait fournir des outils cruciaux pour lutter contre les plantes parasites, relever potentiellement les défis de la sécurité alimentaire dans les pays gravement affectés par les plantes parasitaires, en particulier les pays africains et asiatiques, contribuant ainsi à la paix et à la stabilité régionales. Les recherches futures se concentreront sur la validation de ces gènes dans des cultures telles que le maïs, la tomate et le millet, dans le but de faire progresser la commercialisation des cultures résistantes.
(Couverture: VCG)
