Les plantes et leurs microbes : un duo clé pour une agriculture durable

Les interactions entre les plantes et leurs microbiotes ouvrent des voies prometteuses pour une agriculture durable et responsable. En étudiant la légumineuse Medicago truncatula, des chercheurs d’INRAE ont identifié des relations entre des bactéries et des gènes clés de la plante associés à sa croissance et résistance aux stress biotique et abiotique. Ces découvertes pourraient permettre le développement de variétés productives et résilientes, tout en réduisant l’usage d’engrais et de pesticides.

Publié le 06 janvier 2025

© INRAE, Anouk Zancarini

Les interactions entre les plantes et leurs microbiotes, c’est-à-dire les microbes qui vivent en lien avec elles, ouvrent des perspectives prometteuses notamment dans un contexte de transition vers une agriculture plus respectueuse de l’environnement. Ces microbes aident les plantes à mieux se nourrir, se développer, et se défendre face à certaines maladies.

Pour comprendre ces relations complexes, des chercheurs d’INRAE ont étudié une plante modèle, la légumineuse Medicago truncatula, en s’appuyant sur des approches d’écologie des communautés, d’écophysiologie et de génétique d’association. En analysant 155 génotypes différents de cette espèce, ils ont observé des variations dans leur croissance et leurs besoins nutritionnels. Ces différences sont en partie dues aux microbes qui vivent dans le sol autour de leurs racines. Les scientifiques ont découvert que certaines bactéries spécifiques dans ce microbiote pourraient influencer la nutrition et la croissance de la plante. Ils ont réussi à identifier des gènes dans les plantes qui contrôleraient ces interactions. Ces gènes participent notamment au transport de nutriments, à la croissance racinaire et à la défense contre les maladies.

Ces travaux de recherche, publiés dans la revue New Phytologist, sont maintenant appliqués à deux espèces d’intérêt agronomique, le blé et le colza. En associant des microorganismes clés aux plantes, dans un réseau d'interactions bien connecté, les scientifiques espèrent ainsi développer des variétés capables de mieux résister aux bioagresseurs, tout en nécessitant moins d’engrais ou de pesticides. Ces résultats de recherche pourraient également permettre de faire face aux défis du changement climatique avec des plantes et leur cortège de microorganismes bénéfiques, mieux préparées à affronter des conditions extrêmes et fluctuantes.

En somme, les plantes et leurs microorganismes associés pourraient bien devenir un duo incontournable pour bâtir l’agriculture durable de demain, alliant objectifs de rendement, respect de l’environnement et adaptation aux changements globaux. 

Référence : Zancarini A., Le Signor C., Terrat S. et al. (2025). Medicago truncatula genotype drives the plant nutritional strategy and its associated rhizosphere bacterial communities. New Phytol, 245, 767-784. https://doi.org/10.1111/nph.20272

Arnaud Ridel

Rédacteur

Département Santé des plantes et environnement

Contacts

Christophe Mougel

Chercheur

Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)

Anouk Zancarini

Chercheuse

Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)

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