Un bio-capteur pour observer les plantes se défendre

[Admin-lane 0]

Une nouvelle méthode permet d’observer en temps réel le système de défense d’une plante s’activer et réagir face à une agression.

Les jasmonates sont des hormones végétales, des phytohormones, qui interviennent à différentes étapes du développement des plantes et dans leurs mécanismes de défense. C’est notamment le cas de l’acide jasmonique qui est libéré lorsque les plantes sont attaquées par des insectes ou dans certaines maladies. Pourtant, les scientifiques n’avaient pas vraiment de moyens d’explorer l’expression de cette hormone dans la plante.

 Jas9-VENUS Nature Communications

Des chercheurs de l’université de Nottingham et de l’Institut de recherche pour le développement à Montpellier et du CNRS ont, pour la première fois, réussi à imager en temps réel la sécrétion d’acide jasmonique dans une plante en train d’être agressée. Pour cela, ils ont mis au point un bio-capteur, une protéine fluorescente baptisée Jas9-VENUS qui est injectée dans la plante et qui la fait « briller ». Cette protéine est rapidement dégradée par l’acide jasmonique de sorte que quand il est secrété dans une plante contenant du Jas9-VENUS, celle-ci s’éteint progressivement.

En utilisant une lame pour endommager une feuille comme le ferait un insecte, les chercheurs ont pu observer la réaction d’une plante modifiée pour exprimer le Jas9-VENUS. Ils exposent leurs résultats dans la revue Nature Communications. Ils montrent qu’il y a une impulsion rapide d’acide jasmonique au niveau de la blessure qui gagne rapidement l’ensemble de la plante et qui atteint la racine à la vitesse d’un centimètre par minute.

Dès que l’acide atteint la racine un rétrocontrôle positif s’enclenche et entraine une production supplémentaire de jasmonates dans toutes les parties de la plante. « L’acide jasmonique déclenche lui-même la production de composés comme les inhibiteurs de protéases qui vont empêcher l’insecte de digérer les protéines végétales. La plante devient alors indigeste et l’insecte s’arrête de la manger » explique Malcolm Bennett, de l’université de Nottingham.

« La sensibilité étonnante de notre nouveau bio-capteur, ouvre la possibilité de comprendre les changements physiologiques globaux d’une plante face à un stress ou une attaque » explique Teva Vernoux du CNRS. A terme, les scientifiques espèrent utiliser leur invention pour améliorer les cultures. « Comprendre comment les plantes réagissent aux dommages mécaniques est important pour le développement de cultures qui résistent mieux en situation de stress » conclut Malcolm Bennett.



Sciences et avenir 20/1/2015