Aider les plantes à se défendre

L’Université de Neuchâtel, par l’entremise de la phytopathologiste Brigitte Mauch-Mani, joue un rôle prépondérant dans l’étude des substances permettant d’augmenter les défenses naturelles des plantes. En une quinzaine d’années, cette chercheuse est devenue une des spécialistes mondiales de l’acide beta-aminobutyrique, communément abrégé BABA, une substance qui peut être appliquée aux plantes comme inducteur de résistance contre des maladies ou contre des conditions environnementales hostiles.

On se représente souvent le système immunitaire des végétaux comme totalement figé. Or c’est oublier que les plantes possèdent de nombreuses capacités d’adaptation aux modifications de leur environnement, souvent réversibles d’ailleurs, sitôt que la contrainte disparaît. Des stimuli spécifiques permettent en effet de rendre la réaction des plantes contre des attaques de pathogènes ou d’organismes herbivores plus rapide ou plus forte. C’est le cas du BABA, un acide aminé qui fait partie des fournitures de tout laboratoire de biochimie qui se respecte.

Sa description comme inducteur de résistance remonte à 1962. Mais ce n’est que vers le milieu des années 1990 qu’une poignée de chercheurs internationaux relève ses propriétés d’éliciteur de cascades moléculaires défensives, telles que la production d’acide salicylique ou jasmonique en réaction à des blessures. Colza, vigne, maïs : bien des cultures s’y révèlent sensibles. Aujourd’hui, comme le rappelle Brigitte Mauch-Mani, organisatrice locale du congrès PR-IR 2011 et directrice de recherche dans le laboratoire de biologie cellulaire et moléculaire de l’Université de Neuchâtel, on dénombre un catalogue d’effets particulièrement vaste. Du manque d’eau jusqu’au gel, en passant par l’excès de sel, le BABA aide les plantes à mettre en place des réactions biochimiques nécessaires pour survivre dans des environnements hostiles.

De nombreuses expériences menées sur l’arabette des dames (Arabidopsis thaliana), une plante modèle très commune en biologie végétale, attestent en outre du large spectre d’efficacité du BABA contre toutes sortes d’agents pathogènes: bactéries, virus, champignons, oomycètes, nématodes, insectes.

Malheureusement, malgré toutes ses qualités, le BABA ne trouve pas grâce auprès des industriels : ses propriétés sont du domaine public. En revanche, les mécanismes par lesquels il donne du « pep » aux plantes restent encore largement méconnus. D’où la poursuite de ces investigations pour déterminer quels gènes sont mieux activés sous l’influence de l’acide aminé.

C’est par exemple le cas d’IBI1 qui contrôle l’enzyme aspartyl-tRNA synthetase jouant un rôle dans la synthèse des protéines. Le BABA induit une activation plus longue de ce gène qui, sans effet éliciteur, n’est exprimé que de manière éphémère en cas d’infection. L’acide aminé agit sur les gènes des plantes, rendant ainsi l’induction de résistance pour ainsi dire innée. Jusqu’à quel point - C’est la question que pose Jurriaan Ton, de Rothamsted Research, un chercheur qui poursuit en Angleterre un travail qu’il avait accompli à Neuchâtel sous la houlette de Brigitte Mauch-Mani, après l’avoir abordé durant sa thèse à l’Université d’Utrecht sous la direction de Corné J. Pieterse. Il abordera ce thème mercredi 7 septembre à Neuchâtel.

Au total, ce sont trois laboratoires de recherches européens qui cristallisant leurs efforts pour une meilleure compréhension des mécanismes de résistance qu’induit BABA dans les plantes.