Des chercheurs de l’Université de Nottingham ont découvert le rôle clé des protéines dirigeantes dans les racines des plantes, qui régulent l’absorption d’eau et de nutriments en contrôlant la barrière de lignine dans l’endoderme. Cette découverte a des implications significatives pour le développement de cultures résistantes à la sécheresse et nécessitant moins de ressources. Les chercheurs ont également souligné l’importance de cette découverte pour adapter l’agriculture aux conditions climatiques changeantes et garantir la sécurité alimentaire future.
Les chercheurs ont identifié une protéine qui agit comme un scellant pour les racines des plantes, contrôlant l’absorption des nutriments et de l’eau du sol. Cette avancée pourrait conduire au développement de cultures résilientes au changement climatique, nécessitant moins d’eau et moins d’engrais chimiques.
Des chercheurs du Université de Nottingham identifié de nouveaux composants de la barrière de lignine dans les racines des plantes et la fonction spécifique des protéines dirigeantes (DP), situées dans l’endoderme des racines, qui contrôlent l’absorption de l’eau et des nutriments. Leurs conclusions ont été publiées dans Science.
Fonction racinaire et endoderme
Les racines des plantes fonctionnent en absorbant les nutriments minéraux et l’eau du sol et en contrôlant également leur bon équilibre dans la plante. Ce contrôle est exercé par une couche spécialisée de tissu racinaire appelée endoderme.
L’endoderme contient une barrière au mouvement des solutés et de l’eau qui est constituée de lignine, le même matériau présent dans le bois. Cette barrière imperméable bloque le mouvement incontrôlé de la matière dans la racine, en formant un joint étanche entre les cellules. Ce sceau garantit que la seule voie d’absorption des nutriments et de l’eau par les racines passe par les cellules de l’endoderme. Cela permet un contrôle cellulaire total sur ce qui entre et sort de la plante via les racines.
Rôle des protéines dirigeantes
Cette recherche a identifié de nouveaux composants de la machinerie de dépôt de lignine qui se concentrent sur la fonction des protéines dirigeantes (DP), situées dans l’endoderme des racines. Ces protéines agissent en coordination avec d’autres composants régulateurs des racines décrits pour diriger et organiser le dépôt correct de lignine dans l’endoderme, permettant à la plante de garantir qu’elle reçoit l’équilibre optimal des nutriments du sol.
Le Dr Gabriel Castrillo de l’École des biosciences de l’Université de Nottingham, l’un des responsables de la recherche, a déclaré : « Avec des températures record atteintes dans certaines parties du monde cette année et des précipitations irrégulières, il est de plus en plus important de comprendre les mécanismes des plantes afin que nous puissions peuvent les préparer pour l’avenir afin de garantir les approvisionnements alimentaires futurs. Cette recherche montre comment les racines des plantes régulent leur absorption d’eau et de nutriments grâce au dépôt de lignine, qui est régulé par les DP. Sans ces protéines, une bonne étanchéité des racines n’est pas complète et l’équilibre nutritif de la plante est compromis. Nous pouvons utiliser ces connaissances pour concevoir des plantes capables de pousser avec moins d’eau et d’engrais chimiques.
