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Comment diminuer la pollution ?

Découverte des « facteurs Myc » : vers une technologie verte pour améliorer les rendements

06/01/2011 par Christophe Cartier dit Moulin / chimie du vivant, biochimie

Des chercheurs ont déterminé la structure et l’activité biologique de signaux moléculaires, appelés facteurs Myc, qui permettent de favoriser la croissance du système racinaire des plantes.

Certains microorganismes du sol sont capables de s’associer aux racines des végétaux pour former des symbioses dont certaines jouent un rôle écologique et agronomique très important. Ainsi la symbiose mycorhizienne à arbuscules, qui résulte de l’association avec des champignons de l’ordre des Glomales, permet aux plantes d’améliorer leur nutrition hydrique et minérale, en particulier phosphatée. Il s’agit d’une symbiose très ancienne (plus de 400 millions d’années), qui semble avoir accompagné la colonisation du milieu terrestre par les végétaux, et concerne plus de 80% des espèces de plantes.

En étudiant les interactions plantes-microorganismes au cœur de ces symbioses, les chercheurs ont découvert des signaux symbiotiques, les facteurs Myc, synthétisés par des champignons du sol. Ils ont déterminé la structure de ces signaux moléculaires : ce sont des lipochito-oligosaccharides (LCOs) qui appartiennent à la même famille chimique que d’autres signaux symbiotiques, les facteurs Nod, synthétisés par les Rhizobium, des bactéries fixatrices d’azote qui vivent en symbiose avec les Légumineuses.

Les chercheurs(1) ont montré que les facteurs Myc sont des signaux symbiotiques qui permettent une stimulation de la formation des mycorhizes, aussi bien chez une légumineuse comme Medicago trunculata que chez des espèces appartenant à d’autres familles végétales, comme l’œillet d’Inde (Asteracées) et la carotte (Apiacées). Les facteurs Myc sont également des régulateurs de croissance qui peuvent induire un accroissement important du système racinaire. Ces résultats ont été obtenus en conditions de laboratoire. Des procédés efficaces de synthèse de ces molécules par des bactéries ont été mis au point, ce qui va permettre de tester leur activité biologique à grande échelle en conditions agronomiques. Une technologie verte utilisant le traitement des graines par d’autres LCOs, les « facteurs Nod », est déjà utilisée pour améliorer les rendements de légumineuses, comme le soja, la luzerne, et le pois sur plus de trois millions d’hectares2. On peut espérer que les facteurs Myc auront un spectre d’activité beaucoup plus large et pourront concerner la plupart des plantes cultivées. Grâce au développement accru du système racinaire, les effets attendus de l’utilisation des facteurs Myc sont notamment une meilleure résistance à la sécheresse et une exploitation optimale du sol (phosphate, minéraux). L’objectif est de pouvoir utiliser ces molécules naturelles et biodégradables pour permettre d’améliorer les rendements de nombreuses cultures, y compris les céréales, sans fertilisation supplémentaire.

Ces résultats ont fait l’objet d’un dépôt de brevet.

(1) Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes, Laboratoire des interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique, Laboratoire de recherche en sciences végétales, Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales

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Test utilisé en laboratoire pour étudier l’effet des facteurs Myc sur le développment racinaire de Medicago truncatula. A droite, en présence de facteurs Myc, on observe un développement racinaire plus important.

Référence

Fabienne Maillet, Véréna Poinsot, Olivier André, Virginie Puech-Pagès, Alexandra Haouy, Monique Gueunier, Laurence Cromer, Delphine Giraudet, Damien Formey, Andreas Niebel, Eduardo Andres Martinez, Hugues Driguez, Guillaume Bécard & Jean Dénarié
DOI : 10.1038/nature09622

Source : CNRS / Bureau de presse

Contact chercheur : Jean Dénarié / INRA (Toulouse)

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