Agroécologie 2 min

Apprendre aux plantes à mieux se défendre des maladies en utilisant leurs armes naturelles

COMMUNIQUE DE PRESSE - Protéger les cultures des maladies pour assurer une bonne production agricole tout en limitant l’usage des pesticides est au cœur des enjeux de la transition agricole. Stimuler l’immunité naturelle des plantes pour qu’elles puissent se prémunir des attaques de pathogènes en constitue un des leviers. Des scientifiques d’INRAE, du CNRS et de l’Inserm ont « appris » au riz à utiliser un leurre, qu’il possède naturellement. Des résultats prometteurs parus le 21 mars 2022 dans Nature communications.

Publié le 22 mars 2022

illustration Apprendre aux plantes à mieux se défendre des maladies en utilisant leurs armes naturelles
© INRAE

Chaque année, une grande partie des récoltes est détruite par des maladies causées par une large gamme de micro-organismes, tels que les champignons, les bactéries ou les virus. Pour limiter les dégâts et sauvegarder les cultures, des produits phytosanitaires peuvent être utilisés. Mais parfois, sans traitement disponible et efficace, la culture doit être abandonnée.

 

Un des leviers les plus puissants pour une protection durable des cultures est l’immunité naturelle des plantes. Cependant, la difficulté réside dans la capacité des agents pathogènes à évoluer face à l’immunité de la plante et ainsi échapper à la reconnaissance du système de surveillance de la plante. Comme avec un rappel vaccinal, il peut donc être nécessaire de rafraîchir l’immunité de la plante. Classiquement, cela se fait en transférant à la plante, par amélioration génétique, les éléments immunitaires d’une autre variété. Mais un problème se pose : les ressources immunitaires disponibles, plus précisément les récepteurs qui détectent les pathogènes, ne sont pas inépuisables chez les plantes cultivées.

 

C’est pourquoi des scientifiques d’INRAE, en collaboration avec leurs partenaires du CNRS et de l’Inserm1, étudient des solutions pour pallier le manque de ces récepteurs immunitaires. Leur piste de travail ? Des études récentes qui montrent que ces récepteurs immunitaires de la plante peuvent porter des éléments particuliers, ressemblant à des composantes de la plante, qui agissent comme des leurres. Ciblés par le pathogène, ils agissent comme un piège, qui déclencheront une forte réponse de défense de la plante.

 

Les chercheurs ont optimisé les propriétés d’un de ces leurres chez le riz. Ils ont « appris » au récepteur à reconnaître de nouveaux signaux d’un champignon pathogène du riz. Comment ? En étudiant à l’échelle atomique les propriétés des protéines se trouvant à la surface du leurre. Ensuite, ils ont modifié la surface de ce leurre de manière à ce qu’un nouveau composé du champignon s’y fixe, et active ainsi l’immunité. Ce travail a nécessité l’identification et l'analyse fine, d’une vingtaine d’éléments sur les près de 1300 qui constituent le récepteur.

Ces résultats pionniers dans ce domaine sont prometteurs. Ils constituent une piste vers le développement de nouveaux récepteurs immunitaires chez les plantes cultivées. Une étape majeure pour accompagner les changements des pratiques agricoles.

 

[1] Laboratoires impliqués :

  • Plant Health Institute (Université de Montpellier/INRAE/Cirad/Institut Agro/IRD)
  • Centre de biologie structurale (CNRS/Inserm/Université de Montpellier)
  • Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (Inserm/Université de Montpellier/Institut régional du Cancer de Montpellier)
  • Qualisud (Université de Montpellier/Avignon Université/Cirad/Institut Agro/Université de la Réunion)

Référence

Cesari, S., Xi, Y., Declerck, N. et al. New recognition specificity in a plant immune receptor by molecular engineering of its integrated domain. Nat Commun 13, 1524 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29196-6

 

CP-Apprendre-plantes-défendre-maladies-atouts-naturels.pdfpdf - 747.36 KB

Service Presse INRAE

Contact scientifique

Thomas Kroj Plant Health Institute of Montpellier (Université de Montpellier/INRAE/Cirad/Institut Agro/IRD)

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