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Biologie
Comment les plantes s'adaptent-elles à une pénurie d'eau ?

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71957.htm

Les feuilles constituent l'organe le plus important d'une plante. Elles sont le lieu de la photosynthèse, réaction au cours de laquelle la matière organique est synthétisée en exploitant la lumière du soleil. Les prévisions climatiques annoncent une augmentation de la température moyenne et un allongement des périodes de sécheresse. Ces changements pourraient avoir un impact sur les récoltes et conduire à des crises alimentaires tant pour les élevages que pour les populations humaines.

L'équipe de recherche du Professeur Docteur Wilhlem Gruissem du Groupe de biotechnologie végétale à l'Institut des Sciences agricoles de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) a analysé le développement de plantes soumises à un déficit hydrique progressif. L'étude, réalisée dans le cadre du projet européen AGRON-OMICS, a porté sur la sixième feuille de l'arabette de Thalius (première feuille à atteindre la taille adulte). L'analyse couvre à la fois l'échelle macroscopique et l'échelle moléculaire.

D'une part, les chercheurs ont récolté la sixième feuille de l'arabette de Thalius, matin et soir, lors de quatre stades de développement successifs. A partir de ces récoltes, ils ont réalisé un profil de croissance qui a été comparé à celui de feuilles recevant suffisamment d'eau. Sur le plan extérieur, la pénurie d'eau se traduit par un ralentissement de la croissance des feuilles. Pour un temps de croissance donné, les feuilles de l'arabette de Thalius ne recevant pas assez d'eau sont plus petites. Cependant, on remarque un allongement de la durée de croissance permettant à la plante de compenser, en partie, le manque d'eau.

D'autre part, l'équipe de recherche a réalisé des études transcriptomiques et protéomiques en fin de journée et en fin de nuit, lors de la formation de la sixième feuille. L'analyse systémique de ces résultats a permis de créer, dans les conditions témoins et dans les conditions de déficit hydrique, des ensembles protéines/ARNm présentant des variations de taux similaires tout au long de l'étude. La corrélation entre l'abondance d'une protéine et l'abondance de son ARNm dépend, d'une part du moment de la journée, d'autre part de la localisation et de la fonction spécifique de la protéine. De façon surprenante, sur les 1700 protéines quantifiées, on ne constate que deux fluctuations diurnes majeures entre la situation témoin et la situation de déficit hydrique, alors que dans le même temps des variations importantes sont observées pour de nombreux transcrits. Katja Bärenfaller, de l'équipe du Professeur Docteur Wilhlem Gruissem, principale auteur d'un article publié dans Molecular Systems Biology, explique ces premiers résultats par le fait que la variation du taux d'ARNm reflète l'adaptation rapide aux modifications de l'environnement, alors que les processus modulant l'abondance des protéines nécessitent des temps de réponse plus longs.

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- Wilhlem Gruissem - Groupe de biotechnologie végétale de l'Institut des Sciences agricoles de l'ETHZ - wgruisse@ethz.ch - http://www.pb.ethz.ch/ - http://www.ias.ethz.ch/index_EN
- Katja Bärenfaller - Groupe de biotechnologie végétale de l'Institut des Sciences agricoles de l'ETHZ - katja.baerenfaller@ipw.biol.ethz.ch - http://www.pb.ethz.ch/ - http://www.ias.ethz.ch/index_EN

Code brève
ADIT : 71957

- Katja Baerenfaller, Catherine Massonnet, Sean Walsh, Sacha Baginsky , Peter Bühlmann, Lars Hennig, Matthias Hirsch-Hoffmann, Katharine A Howell, Sabine Kahlau, Amandine Radziejwoski, Doris Russenberger, Dorothea Rutishauser, Ian Small, Daniel Stekhoven, Ronan Sulpice, Julia Svozil, Nathalie Wuyts, Mark Stitt, Pierre Hilson, Christine Granier and Wilhelm Gruissem. Systems-based analysis of Arabidopsis leaf growth reveals adaptation to water deficit. Molecular Systems Biology, 8, Article N° 606, August 2012. Disponible sur : http://www.nature.com/msb/journal/v8/n1/full/msb201239.html
- Peter Rüegg. Wie Pflanzen auf Wasserdiät reagieren. Communiqué de presse du 6 septembre 2012 de l'ETHZ. Disponible sur : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/uiyss

Lucile Vareilles - lucile.vareilles@diplomatie.gouv.fr

BE Suisse numéro 32 (14/01/2013) - Ambassade de France en Suisse / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71957.htm