Des scientifiques découvrent l'"odorat" des racines pour éviter la décomposition
Des scientifiques chinois ont identifié un nouveau comportement des racines des plantes, appelé « saprotrophisme », leur permettant de détecter et d'éviter les matières organiques en décomposition dans le sol.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Yuzhou à l'Université d'agriculture et de foresterie du Nord-Ouest (Northwest A&F University) a identifié et défini un nouveau comportement racinaire, nommé « saprotrophisme », qui permet aux plantes de percevoir activement et d'éviter les zones du sol enrichies en agents pathogènes provenant de tissus végétaux en décomposition. Cette découverte, publiée dans la revue Science, répond à une question scientifique de longue date sur la manière dont les plantes stationnaires réagissent aux menaces présentes dans le sol.
La décomposition dans les écosystèmes est cruciale pour le cycle des nutriments, mais la matière en décomposition abrite également des microbes qui peuvent nuire aux plantes vivantes. Alors que les animaux peuvent s'éloigner physiquement des dangers, les mécanismes par lesquels les plantes gèrent une telle proximité restaient peu clairs. La recherche a démontré que lorsque les racines des plantes rencontrent de la matière organique en décomposition, leur croissance est rapidement inhibée. Cette réponse d'aversion a été observée chez diverses espèces végétales, notamment Arabidopsis, le colza, la tomate et le blé, suggérant qu'il s'agit d'une stratégie de survie répandue.
L'étude a révélé que le « sens de l'odorat » est déclenché par des métabolites acides, tels que les acides organiques et phénoliques, libérés par les champignons qui décomposent la matière végétale. Ces composés créent un microenvironnement acide localisé dans le sol, agissant comme un signal directionnel. Les racines des plantes détectent cette acidité via un module récepteur spécifique sur leurs cellules épidermiques. Ce signal est ensuite traduit en une distribution asymétrique d'acide abscissique (ABA), une hormone végétale, qui réoriente la croissance de la racine loin de la source de décomposition. Notamment, ce mécanisme fonctionne indépendamment des voies de régulation de croissance établies basées sur l'auxine.
Un aspect intrigant de la découverte est la spécificité de la réponse : les racines manifestent le saprotrophisme uniquement envers la matière végétale en décomposition, et non envers la matière animale en décomposition. Cela suggère que les produits de décomposition animale ne représentent pas une menace pour les racines des plantes. Ces découvertes pourraient conduire à des avancées en agriculture de précision, telles que l'optimisation de l'incorporation de paille dans les champs et le développement de variétés de cultures avec une résistance accrue aux dommages racinaires causés par la matière organique mal compostée.