Découvrez comment les plantes contrôlent l’utilisation de l’azote
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Des connaissances sur les systèmes de contrôle des gènes et des protéines qui régulent l’utilisation de l’azote par les racines des plantes pourraient aider à développer des cultures qui nécessitent moins d’engrais azotés pour produire des rendements acceptables. Le biochimiste végétal Soichi Kojima et ses collègues de l’Université de Tohoku discutent de leurs découvertes et de leurs projets futurs dans un article de la revue Frontières en phytologie.
L’azote est un nutriment si crucial pour les plantes que de grandes quantités d’engrais contenant de l’azote sont répandues sur les terres agricoles du monde entier. Ces engrais contiennent principalement de l’azote sous forme d’ions ammonium (NH4 +), la forme chimique sous laquelle l’azote est le plus facilement absorbé par les racines des plantes. Cependant, l’excès d’azote dans le sol et dans les eaux de drainage des lacs et des rivières provoque de graves déséquilibres écologiques, notamment des proliférations d’algues qui désoxygénent l’eau et tuent les poissons et autres formes de vie aquatique.
“L’un des principaux objectifs de la recherche agricole moderne est de développer des cultures qui peuvent pousser sainement sans dépendre d’autant d’azote ajouté”, déclare Kojima. Il ajoute qu’il existe également d’importantes incitations économiques et environnementales derrière cet objectif, soulignant : “L’énergie provenant de grandes quantités de combustibles fossiles est actuellement nécessaire pour convertir l’azote de l’air en ammonium pour les engrais”.
Les chercheurs ont travaillé avec la petite plante à fleurs arabette (Arabidopsis thaliana), une espèce commune utilisée pour les études de laboratoire en phytologie.
“Pris ensemble, nos résultats révèlent, au niveau génétique, des mécanismes de régulation à l’œuvre lorsque les plantes utilisent des engrais azotés dans leurs racines”, explique Kojima.
La prochaine étape de l’équipe consiste à déterminer si les processus qu’ils ont identifiés chez Arabidopsis sont partagés par d’autres espèces végétales, en particulier les principales plantes cultivées telles que le riz et d’autres céréales. Si cela est confirmé, cela pourrait ouvrir la voie aux sélectionneurs de plantes et aux généticiens pour générer des cultures qui pourraient nécessiter beaucoup moins d’engrais tout en produisant les rendements nécessaires pour nourrir le monde. L’amélioration de la production ou de l’activité des enzymes productrices d’acides aminés pourrait être la clé du succès.
