Le problème de la culture du riz
Le riz est l'aliment de base d'environ la moitié de la population mondiale.
Les mauvaises récoltes causées par des agents pathogènes des plantes sont toujoursaggraver encore la situation. L'agriculture tente d'y remédier à l'aide de pesticides. La culture de plantes résistantes aux agents pathogènes est la seule alternative à ces agents nocifs pour l’environnement et ne connaît actuellement qu’un succès modéré. Cependant, si les plantes résistent à un agent pathogène grâce à la sélection, elles sont généralement plus sensibles à d’autres agents pathogènes ou moins résistantes à des conditions environnementales défavorables.
Comment les scientifiques résolvent-ils le problème?
C'est pour cette raison que la recherche internationaleL'équipe, qui comprend l'Institut de biotechnologie environnementale de l'Université de technologie de Graz (TU Graz, Université de technologie de Graz), étudie depuis un certain temps le microbiome des graines des plants de riz afin d'établir une corrélation entre la santé des plantes et l'apparition de certains micro-organismes. Les scientifiques ont récemment fait une grande avancée. Ils ont découvert une bactérie à l’intérieur des graines qui peut conduire à une résistance complète à un agent pathogène particulier et qui se transmet naturellement d’une génération de plantes à la suivante. Résultats publiés dans une revue scientifiquePlantes naturelles,fournir une nouvelle base pour le développement de produits phytopharmaceutiques biologiques et une réduction accrue des biotoxines nocives produites par des agents pathogènes des plantes.
Microbiome du riz
Dans la culture traditionnelle du rizDans la province chinoise du Zhejiang, il a été observé qu’un génotype de plants de riz (cultivar Zhongzao39) développe parfois une résistance au pathogène végétal Burkholderia plantarii. Cet agent pathogène provoque de mauvaises récoltes et produit également une biotoxine qui peut provoquer des lésions organiques et des tumeurs chez les humains et les animaux exposés de manière chronique. "Jusqu'à présent, il était impossible d'expliquer la résistance sporadique des plants de riz à cet agent pathogène", explique Tomislav Cernava de la TU Graz. En collaboration avec le directeur de l'institut, Gabriele Berg, et son collègue de l'institut, Peter Kusstatscher, Chernava a étudié en détail le microbiome des graines de riz de différentes régions productrices dans le cadre d'une collaboration avec l'Université du Zhejiang (Hangzhou) et l'Université agricole de Nanjing en Chine nbsp; également l'Université japonaise d'Hokkaido à Sapporo.
La composition bactérienne comme facteur décisif
Les scientifiques ont découvert que les plantes résistantesla composition bactérienne à l'intérieur des graines est différente de celle des plantes sensibles aux maladies. En particulier, les bactéries du genre Sphingomonas étaient significativement plus fréquentes dans les graines résistantes. Les chercheurs ont donc isolé des bactéries de ce genre à partir des graines et identifié la bactérie Sphingomonas melonis comme l'agent responsable de la résistance aux maladies. La bactérie produit un acide organique (acide anthranilique), qui supprime l'action de l'agent pathogène et le rend ainsi inoffensif. « Cela fonctionne également lorsque Sphingomonas melonis isolé est appliqué sur des plants de riz non résistants. Cela les rend automatiquement résistants au pathogène végétal Burkholderia plantarii », explique Tomislav Cernava.
De plus, la bactérie est fixéedans certains génotypes de riz et se transmet ensuite naturellement d'une génération de plantes à la suivante. « Le potentiel de cette découverte est énorme. À l’avenir, nous pourrons utiliser cette stratégie pour réduire la quantité de pesticides dans l’agriculture tout en obtenant de bonnes récoltes », explique Chernava.
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Un agent pathogène est tout micro-organisme, ainsi qu'une protéine spéciale - un prion qui peut provoquer un état pathologique d'un autre être vivant.