Une équipe de chercheurs de l’Université de Toronto à Scarborough a découvert que la barrière protectrice cireuse autour des plantes pourrait jouer un rôle dans l’envoi de signaux chimiques à d’autres plantes et insectes.
La recherche, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Science, pourrait éventuellement être exploitée pour développer des plantes furthermore fortes, capables de faire encounter à des problems environnementales difficiles.
Pour l’étude, les chercheurs ont examiné les cires cuticulaires, une good couche que les plantes déposent à leur area pour les protéger de la perte d’eau. « Ces cires agissent comme une défense physique », explique Eliana Gonzales-Vigileprofesseur adjoint au département de biologie qui a dirigé l’étude.
« Si les plantes n’avaient pas cette cire, elles sécheraient très rapidement. C’est la raison pour laquelle vous voyez des gouttes d’eau perler à la area des feuilles. Les plantes ont développé ce trait au fil du temps lorsqu’elles sont passées de la croissance dans l’eau à la croissance sur terre. »
Les cires jouent un rôle dans la défense des plantes contre les rayons ultraviolets, les champignons, les bactéries, les températures élevées et basses ainsi que les insectes. On pensait que ces cires constituaient des barrières stables et non réactives, mais les chercheurs ont découvert que certaines cires se décomposent après avoir été exposées à l’air et à la lumière, libérant ainsi d’autres composés.
En utilisant une méthode d’analyse des cires d’une espèce de peuplier (cottonwood), les chercheurs ont découvert que les cires insaturées, appelées alcènes, se dégradent pour produire un composé de signalisation aldéhyde bien connu et une phéromone d’insecte connue sous le nom de nonanal.
Il s’agit d’un élément complexe de biochimie, mais Gonzales-Vigil affirme que l’essentiel à retenir est que des composés additionally petits et intéressants peuvent être libérés à partir de cires moreover grosses trouvées dans les plantes. « Ce processus pourrait un jour être utilisé pour créer des caractéristiques souhaitables chez les plantes, susceptibles d’améliorer leur résilience face à la sécheresse ou aux insectes », dit-elle.
Rôle dans la interaction en usine
Les aldéhydes jouent un rôle essentiel tant chez les plantes que chez les animaux, y compris les humains. Chez les animaux, ils agissent comme des molécules de signalisation, influençant divers facets de la croissance, du développement et de la replica. C’est également la raison pour laquelle les moustiques sont plus attirés par certaines personnes (et animaux) que par d’autres.
Dans les plantes, ils sont présents dans les phéromones qui attirent les insectes et sont également responsables de la interaction entre plantes. Si une plante est stressée en raison d’une sécheresse, par exemple, elle libérera le composé pour en informer les plantes voisines afin qu’elles puissent se préparer.
Jeff Chen, qui a récemment terminé une maîtrise en biologie cellulaire et systémique à l’Université de Toronto de Scarborough, a découvert que les cires peuvent se décomposer pour produire des aldéhydes par incident. Il voulait voir ce qui arrivait aux cires des crops de peuplier au fil du temps, à mesure qu’elles vieillissaient. Il a suivi les feuilles de la plante depuis leur jeunesse jusqu’à leur mort, constatant que l’abondance des cires diminuait à mesure qu’elles vieillissaient.
« C’était surprenant, automobile on s’attendrait à ce que quelque selected de secure soit là pendant toute la durée de vie de la plante », explique Chen, qui est maintenant doctorant à l’Université de l’Illinois.
« Dans le même temps, nous avons constaté une augmentation des composés volatils, ces aldéhydes. Cela nous a amené à croire qu’à mesure que ces cires se décomposent, il y a une augmentation correspondante des composés volatils. »
Potentiel d’amélioration de la résilience des cultures
Les alcènes, précurseurs de la création d’aldéhydes, sont une cire spécialisée présente uniquement dans certaines plantes. Le fait que ces cires puissent jouer un rôle dans la signalisation ouvre de nombreuses possibilités pour aider à faire pousser des plantes, y compris des cultures vivrières, explique Gonzales-Vigil. Par exemple, ils ont découvert que les poils d’un épi de maïs, appelés soie de maïs, accumulent également de grandes quantités d’alcènes qui se décomposent en aldéhydes.
Pour cette étude, les chercheurs ont également examiné les cires présentes dans le blé et ont découvert qu’un autre composant majeur de la cire présent dans la lifestyle se décompose également en composés moreover petits.
« Cela ouvre de nombreuses opportunités passionnantes. Ce processus pourrait être utilisé pour fabriquer des phéromones qui sont libérées lentement de la cire pour attirer ou repousser les insectes », explique Gonzales-Vigil.
« Actuellement, cela se fait de manière synthétique, ce qui est coûteux, ce qui pourrait également conduire à des choices moreover naturelles, moins chères. »
