Des plants de tabac plus réceptifs au soleil

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Submitted on 27 May 2020

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Des plants de tabac plus réceptifs au soleil

Marie-Neige Cordonnier, Yves Bertheau

To cite this version:

Marie-Neige Cordonnier, Yves Bertheau. Des plants de tabac plus réceptifs au soleil. Pour la science, Société Pour la Science 2016, 7 décembre 2016. �hal-02629597�

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-des-plants-de-tabac-dopes-enlevent-leur- protection-solaire-37927.php

Des plants de tabac plus réceptifs au Soleil

Des biologistes ont trouvé un moyen d’accélérer la croissance de plants de tabac : ils les ont modifié pour qu’ils répondent plus vite aux variations de

l’ensoleillement.

Marie-Neige Cordonnier

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En cas de fort ensoleillement, les plantes se protègent en dissipant sous forme de chaleur l’excès d’énergie solaire reçue. Des biologistes ont joué sur la désactivation de ce mécanisme pour accélérer la croissance de plants de tabac.

© Zbigniew Guzowski/shutterstock.com

Augmenter l’efficacité de la photosynthèse non pas en améliorant son rendement, mais en optimisant son délai de mise en route, c'est ce qu'on imaginé Johannes Kromdijk et Katarzyna Glowacka, de l’université de l’Illinois, et leurs collègues. Et ça marche : des plants de tabac génétiquement modiofié dans ce sens ont vu leur croissance bondir. Dans des conditions de culture en plein champ, au bout de 22 jours, le poids à sec des plants modifiés était 14 à 20 % plus élevé que celui des plants non modifiés.

La photosynthèse, avec l’aide de l’énergie solaire, transforme le dioxyde de carbone atmosphérique fixé par la plante et l’eau absorbée en glucides qui nourrissent la plante.

Toutefois, ce n’est pas parce que les plantes ont besoin du Soleil pour croître qu’elles ne

risquent pas de brûler sous ses rayons. Au fil de l’évolution, elles ont ainsi développé, au

niveau des feuilles, un mécanisme de protection solaire, une sorte de résistance qui, en cas

d’excès, dissipe sous forme de chaleur une partie de l’énergie lumineuse reçue. Mieux, ce

mécanisme s’adapte aux conditions extérieures : il se déclenche dès que la plante est trop exposée et s’arrête lorsqu’un nuage passe ou quand une feuille fait de l'ombre à une autre.

Cependant, l’arrêt de cette protection n’est pas immédiat : il prend de quelques minutes à quelques heures, ce qui n’est pas anodin pour la croissance de la plante. Des simulations ont en effet estimé que sur une journée, une plante fixe entre 7,5 % et 30 % de dioxyde de

carbone en moins que si la protection solaire était levée instantanément. Or moins de dioxyde de carbone fixé signifie moins de photosynthèse, et donc une croissance plus lente.

Les biologistes ont donc eu l’idée d’augmenter la production des protéines impliquées dans la mise en veille de la protection solaire. Pour cela, ils ont introduit dans le génome du tabac des copies supplémentaires de trois gènes codant ces protéines, issues d’une autre plante,

l’arabette des dames (Arabidopsis thaliana), et vérifié que cela augmentait bien la

concentration de protéines exprimées. Puis ils ont planté le tabac modifié dans un champ de test, où ils ont pu observer que les plants modifiés poussaient plus vite que ceux non modifiés.

Ces travaux auront-ils une quelconque utilité pour répondre aux besoins alimentaires de la population mondiale en pleine croissance, comme le suggèrent les auteurs ? Le mécanisme de relaxation de la protection solaire étant commun à toutes les plantes vasculaires – dotées de vaisseaux transportant la sève – , les chercheurs laissent entendre que cette stratégie serait transposable aux cultures du secteur agroalimentaire.

Toutefois, souligne Yves Bertheau, chercheur Inra au Muséum national d’histoire naturelle,

« c’est oublier tout le lent travail de l’évolution qui a sélectionné la photoprotection et ce

“retard” à la reprise de la photosynthèse. Vouloir accroître la productivité sans se préoccuper

de l’usage des sols montre combien ce type de travail n’est nullement orienté vers une

production durable visant à satisfaire les besoins humains sur le long terme ».