Quand les racines parlent aux feuilles !
Chez les végétaux, les racines et les feuilles communiquent pour assurer une croissance optimale de la plante en fonction des variations de l’environnement. Dans une étude publiée dans la revue Nature Plants, un consortium de chercheurs européens a découvert la nature d’un signal émis par les racines, qui adapte l’architecture des plantes aux changements de la température ambiante.
Contraintes à l’immobilité, les plantes ajustent continuellement leur croissance et leur développement en fonction des variations de l’environnement, telles que les fluctuations de température, d’humidité ou de lumière. Ainsi, les plantes sont capables de percevoir une augmentation de la température ambiante de quelques degrés, et d’adapter en conséquence leurs processus métaboliques et moléculaires. Pour cela, les végétaux émettent des signaux chimiques qui se propagent dans toute la plante. Par exemple, en réponse à la sécheresse, les racines émettent des signaux qui sont perçus par des cellules spécialisées au niveau des feuilles pour limiter l’évapotranspiration.
Dans le cadre d'une collaboration avec l’université de Brunswick, l’université de Valencia et le CEA de Cadarache, les chercheurs ont montré qu’un signal particulier, les gibbérellines (GA), exerçait un rôle primordial dans les communications à longue distance en réponse aux changements de température ambiante. Les GA sont des phytohormones peu abondantes qui stimulent la croissance des plantes en promouvant la division et l’élongation des cellules. Par des expériences de greffes, associées à la génétique, les biologistes ont montré qu’un précurseur des GA produit par les racines, la GA12, agit de manière dose-dépendante en réponse à une élévation de la température, sur la croissance des plantes. Ainsi, grâce à ce mécanisme de communication, les racines ajustent constamment la quantité optimale de GA produites par les feuilles en fonction de la température du sol et de l’air.
Le réchauffement climatique a déjà eu des répercussions importantes sur la morphologie des plantes. Cette étude laisse entrevoir comment des signaux émis par les racines adaptent le développement de la plante en fonction des fluctuations de la température ambiante, dont l’amplitude des variations peut augmenter rapidement au printemps, notamment entre les températures du jour et de la nuit.
Figure : Arabettes âgées de deux semaines cultivées à 20° et 28°C, illustrent la plasticité de croissance d’une plante en réponse à une élévation de la température
Pour en savoir plus :
Root-derived GA12 contributes to temperature-induced shoot growth in Arabidopsis
Camut L, Regnault T, Sirlin-Josserand M, Sakvarelidze-Achard L, Carrera E, Zumsteg J, Heintz D, Leonhardt N, Lange MJP, Lange T, Davière J-M and Achard P
Nature Plants 9 Dec 2019. DOI https://doi.org/10.1038/s41477-019-0568-8