Modifier génétiquement la photosynthèse

Le magazine Science vient de publier les résultats d’une recherche qui pourrait représenter une percée dans la manière d’augmenter la productivité des plantes en grandes cultures. Les chercheurs ont effet étudié la manière d’augmenter la matière végétale pouvant être produite à partir d’une parcelle de terrain. Ils ont réalisé que pour y arriver, il faudrait augmenter l’efficacité des plantes à convertir la lumière du soleil dans les aliments. Il existe de nombreuses façons possibles de le faire, mais le moyen le plus direct est d’améliorer l’efficacité de la photosynthèse elle-même. La lumière du soleil est une donnée assez fixe, ce qui en fait un élément de choix pour influer sur la plante.

Les chercheurs rappellent que La photosynthèse est un processus complexe de 140 étapes impliquant 30 protéines distinctes, utilisées par toutes les plantes, les algues et certaines bactéries pour fabriquer leur propre nourriture à partir de la lumière du soleil.

Les scientifiques ont étudié ce processus avec soin, en cherchant spécifiquement des occasions d’améliorer l’efficacité. Stephen Long et ses collègues, basés à l’Université de l’Illinois et l’Université de Lancaster, ont vu leurs travaux couronnés de succès.

Alors que les plantes dépendent de la lumière du soleil pour se développer, trop de soleil direct peut endommager les tissus végétaux de sorte qu’ils ont développé un mécanisme pour se protéger. Lorsque la lumière du soleil est trop forte, les plantes dissiperont l’excès d’énergie solaire sous forme de chaleur. Quand un nuage passe au-dessus de la tête, réduisant l’intensité lumineuse, les plantes désactiveront ce mécanisme de protection pour utiliser au maximum les niveaux d’éclairage inférieurs.

Toutefois, les plantes sont un peu lentes à faire ce changement, prenant de nombreuses minutes, ce qui est une source d’inefficacité. Les chercheurs estiment que cette lente adaptation aux niveaux de lumière réduit le rendement potentiel de 20%.

Ce que les chercheurs ont fait, c’est insérer des copies supplémentaires du gène qui éteint le système de protection thermique, ce qui lui permet de s’éteindre plus rapidement. Ils ont testé leur modification est une plante de tabac et dans un essai de terrain a constaté qu’il a amélioré la productivité de la matière sèche végétale de 15%.

Ce système de protection est commun à toutes les plantes à fleurs et les cultures, et pourrait donc être incorporé largement dans toute l’agriculture. Les chercheurs se concentrent désormais sur le soya, le blé et le riz.

Source : Science magazine

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