Des chercheurs découvrent une protéine impliquée dans la tolérance à la sécheresse des plantes

La multiplication des périodes de sécheresse causées par le changement climatique est un facteur de stress pour les cultures, qui voient leur croissance ralentir et leur rendement diminuer. La sélection de variétés résistantes représente donc un vrai enjeu de sécurité alimentaire. Une équipe de chercheurs dirigée par Núria Sánchez-Coll, chercheuse du CSIC au Centre de recherche en génomique agricole (CRAG) de Barcelone a caractérisé pour la première fois la fonction d’AtMC3, une protéine de la famille des métacaspases, impliquée dans la tolérance à la sécheresse chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Les résultats de ces travaux publiés dans la revue scientifique New Phytologist le 15 juin 2023, en collaboration avec plusieurs centres de recherche et universités internationaux, « soulignent l'importance du tissu vasculaire pour que les plantes puissent faire face aux conditions défavorables associées à la rareté de l'eau et au stress osmotique », indique le communiqué du CRAG publié le 16 juin 2023.

Les plantes comptent sur leur système vasculaire reliant des organes éloignés pour coordonner une réponse efficace à la privation d'eau. Les principaux composants du tissu vasculaire sont le xylème qui transporte l'eau et les nutriments des racines jusqu’aux tiges et aux feuille et le phloème, qui distribue les composés organiques fabriqués dans les feuilles lors de la photosynthèse au reste de la plante. Les chercheurs du CRAG ont découvert pour la première fois, que la protéine AtMC3 est exclusivement localisée dans le phloème. « Plus spécifiquement, AtMC3 se trouve dans un type cellulaire particulier du système vasculaire, appelé cellules compagnes qui soutiennent métaboliquement les principales cellules de transport du phloème », détaille l’étude.

Le rôle clé de la protéine AtMC3

Lors d’épisode de stress hydrique, des molécules de signalisation telles que l’acide abscissique (ABA) sont synthétisées et transportées vers tous les tissus végétaux afin de déclencher des réponses physiologiques qui protégeront la plante. Les chercheurs ont notamment établi que les plantes dépourvues d'AtMC3 sont moins sensibles à l'ABA et donc moins bien armées pour faire face au stress hydrique, ce qui laisse penser « qu'AtMC3 joue un rôle important pour que les plantes répondent de manière adéquate au stress osmotique et souligne un nouveau rôle possible pour les cellules compagnes dans la détection du stress », expliquent-ils.

Il reste maintenant aux chercheurs à clarifier le mécanisme d'action exact de cette protéine afin de comprendre l'ensemble du processus plus en profondeur et d'évaluer si elle pourrait avoir une application en agriculture.