jeudi 4 décembre 2014

L'horloge interne des plantes se souvient du stress hydrique

Les plantes optimisent leur croissance en se "souvenant" du stress hydrique (déficit en eau) qu'elles ont subi pour ajuster les mouvements d'eau dans les racines. C'est ce que révèlent des chercheurs des équipes de François Tardieu de l'Inra et de François Chaumont à l'Université catholique de Louvain grâce à un dispositif de mesures précises de la croissance d'un grand nombre de plantes en conditions naturelles. Publiés dans Nature communications le 5 novembre 2014, ces travaux expliquent comment les plantes anticipent des déficits en eau et optimisent leur croissance.

 Les plantes réagissent aux fluctuations naturelles du climat. Leur teneur en eau est le plus souvent adéquate la nuit et déficiente l'après-midi et ce, d'autant plus que le sol et l'air sont secs. C'est pourquoi, même si le sol est partiellement desséché, les plantes semblent en bon état le matin, fanent l'après-midi et récupèrent la nuit. La croissance des organes suit également ce rythme : maximum la nuit et minimum pendant la journée. Par ailleurs, en observant les plantes en lumière continue, on constate que presque toutes leurs fonctions physiologiques sont régies par des rythmes circadiens (oscillations journalières), semblables à ceux des animaux (sur des périodes de 24 heures). Ainsi, l'ouverture de "robinets" moléculaires de l'eau, les aquaporines, et donc la perméabilité à l'eau des racines, est maximale à l'aube et minimale au coucher du soleil. Ces aquaporines facilitent donc le transport de l'eau dans la plante lorsque la demande hydrique augmente le matin. Ceci provoque des oscillations journalières de la croissance des feuilles sous lumière continue.

Des travaux menés par des chercheurs de l'Inra et de l'Université catholique de Louvain révèlent un nouveau phénomène : l'amplitude des oscillations journalières de la croissance des feuilles dépend du stress hydrique que la plante a subi auparavant. L'explication du phénomène est la suivante : si la plante a été confrontée à un stress hydrique (par exemple, journées ensoleillées et sol sec), l'expression des aquaporines varie fortement au cours de la journée tandis qu'elle varie peu après des journées nuageuses dans un sol humide. Les mouvements d'eau et la croissance foliaire suivent également ces oscillations qui dépendent de l'histoire récente de la plante. En tenant compte des conditions hydriques subies les jours précédents, les plantes peuvent ainsi anticiper le degré d'oscillations qui a le plus de chances d'être favorable à leur croissance.

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Référence :
Caldeira C, Jeanguenin L Chaumont F, Tardieu F. Circadian rhythms of hydraulic conductance and growth are enhanced by drought and improve plant performance. Nature Communications. 5:5365 doi:10.1038/ncomms6365 (novembre 2014). 


Sources:  UCL - Université Catholique de Louvain-la-Neuve
Origine:  BE Belgique numéro 84 (2/12/2014) - Ambassade de France en Belgique / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/77250.htm
Rédacteurs:  Isabelle Decoster - Attachée de presse UCL - isabelle.decoster@uclouvain.be -

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