Dans un monde au climat altéré, une minuscule tomate pourrait receler le secret de la tolérance au sel

La plus proche parente sauvage de la tomate commune renferme des secrets génétiques inexploités attribuables à sa grande diversité.

Par Emma Bryce (Si apre in una nuova finestra)

Les terres agricoles deviennent de plus en plus salées (Si apre in una nuova finestra), ce qui est de mauvais augure pour de nombreuses cultures. Or, une tomate rustique originaire des déserts du Pérou pourrait être la clé d’un avenir où au moins cet ingrédient de salade prisé continuerait de pousser malgré l’évolution du climat. 

Des scientifiques font état de cette découverte dans une étude récente publiée dans The Plant Journal (Si apre in una nuova finestra) : l’équipe de recherche a eu l’intuition que le plus proche parent sauvage vivant de la tomate commune, une espèce plus petite connue sous le nom de tomate groseille ou Solanum pimpinellifolium – si petite qu’elle ressemble plus à une baie qu’à une tomate – détient des secrets génétiques inexploités s’expliquant par sa grande diversité. 

Pour en avoir le cœur net, elle a fait pousser plus de 2 700 cultivars de tomates groseilles, en plaçant ces semis dans deux environnements distincts, soit une serre et un champ. Dans chaque lieu, l’équipe a exposé quelques plantes à différents degrés de stress salin pendant deux semaines.

Avant l’expérience, les scientifiques avaient identifié divers traits et marqueurs, susceptibles de changer en fonction de la salinité variable, à surveiller au cours de la croissance des plantes. Il s’agissait notamment de la croissance des pousses, de l’accumulation d’ions de sodium (un marqueur de la quantité de sel que la plante absorbe dans le sol) et de la vitesse à laquelle l’eau s’évapore des feuilles. Chaque paramètre a été méticuleusement mesuré au fil de la croissance des plantes. 

En gardant ces marqueurs à l’esprit, les scientifiques ont également accordé une attention particulière aux plantes et aux cultivars qui semblaient bien se développer dans des conditions de stress salin élevé. 

Une inspection minutieuse a révélé que les plants de tomates groseilles présentent un éventail de réponses au stress salin, mais cinq cultivars se sont particulièrement bien illustrés sur plusieurs fronts. Chez ceux-ci, les plantes de serre survivaient à la salinité si elles transpiraient plus efficacement, c’est-à-dire si elles perdaient moins d’eau, tandis que les plantes de champ s’en sortaient mieux si elles avaient une masse de pousses plus importante.

L’un des meilleurs indicateurs de la résistance à la salinité était la vigueur de la croissance des plantes : celles qui avaient une croissance forte et touffue et qui se développaient rapidement résistaient mieux aux sols plus salés que les autres. 

L’équipe de recherche avait supposé que ces plantes saines auraient accumulé moins d’ions de sodium dans leurs feuilles, selon l’hypothèse voulant que les plantes résistantes au sel auraient un moyen d’éviter une absorption excessive de sel dans la terre. En fait, elle a constaté que ce n’était pas le cas. Les plantes les plus saines conservaient beaucoup d’ions de sodium dans leurs tissus, ce qui remet en question les idées prédominantes sur la manière dont certaines plantes gèrent le stress salin. 

Les scientifiques envisagent la possibilité que si les grandes plantes saines absorbent effectivement le sel de la terre, elles peuvent surtout le répartir plus uniformément sur leur réseau de feuilles plus large, ce qui en disperse les effets. 

Il est intéressant de noter que les cinq cultivars prometteurs identifiés par les chercheurs proviennent de deux régions du Pérou réputées pour leurs conditions parmi les plus arides au monde. Cela pourrait expliquer pourquoi ces cultivars ont relativement bien résisté aux conditions hostiles du sol. 

Ces observations ont incité les scientifiques à rechercher dans ces cultivars des gènes qui pourraient être introduits dans d’autres cultures de tomates, en particulier ceux qui sont associés à l’efficacité de l’utilisation de l’eau, comme l’ont montré certains des cultivars de serre à transpiration efficace, et les gènes qui aident à maintenir les taux de croissance contre vents et marées, comme l’ont fait les florissants cultivars du champ. 

L’équipe a déjà commencé à suivre cette piste et a recensé trois locus sur le génome de la tomate groseille, où se trouvent des gènes liés à ces caractéristiques favorables et qui, fait intéressant, n’ont pas encore été associés à la tolérance au sel. 

Ensuite, elle étudiera ces candidats pour comprendre comment ils favorisent la croissance des tomates dans les sols salins – et les avantages pourraient aller au-delà des tomates, selon les scientifiques. « Ces génotypes spécifiques peuvent être utilisés comme donneurs d’allèles pour améliorer le rendement des cultures et développer une agriculture plus durable », ont déclaré (Si apre in una nuova finestra) les scientifiques. 

Julkowska et coll. Deciphering salt stress responses in Solanum pimpinellifolium through high-throughput phenotyping (Si apre in una nuova finestra). The Plant Journal. 2024.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/08/a-tiny-tomato-may-harbor-the-secret-to-salt-tolerance-in-a-climate-changed-world/ (Si apre in una nuova finestra)

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Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Si apre in una nuova finestra). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Si apre in una nuova finestra), la Durabilité à l’Ère Numérique (Si apre in una nuova finestra) et le pôle canadien de Future Earth (Si apre in una nuova finestra).