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Découverte d'un mécanisme de réponse des plantes aux inondations

Les plantes se défendent contre les agressions de l'environnement, comme les inondations, par un mécanisme dont des chercheurs français viennent de faire avancer sensiblement la compréhension. Dans des situations physiologiques parfois extrêmes, l'un des défis majeurs pour les plantes est le maintien de leur équilibre hydrique. Les agronomes savent que lorsque les champs sont inondés en hiver dans les zones tempérées, certaines cultures de blé souffrent au niveau des racines de carence aiguë en oxygène, car la terre gorgée d'eau n'est plus aérée. De même, on peut asphyxier sa plante d'appartement en noyant le pot de fleur. L'appareil racinaire est aussi volumineux et important pour la vie d'une plante que la tige et les feuilles et l'on sait depuis quelques années déjà que d'autres types de stress comme la sécheresse ou la salinité des sols affectent l'absorption d'eau par les racines. L'équipe du laboratoire de biochimie et physiologie moléculaire des plantes (CNRS, INRA, Agro-M, UM2 - Montpellier) en collaboration avec le laboratoire de physiologie cellulaire végétale (CNRS, CEA, Université Grenoble 1) a permis d'identifier "un mécanisme moléculaire de régulation fine du transport de l'eau à travers les membranes cellulaires". Ce mécanisme est original tant dans le domaine de la biologie végétale qu'animale, et permet de comprendre comment les racines des plantes diminuent leur capacité de transport d'eau, en réponse à l'inondation du sol. Les chercheurs ont en particulier étudié la fonction et la régulation des aquaporines, des protéines qui forment des canaux hydriques et facilitent la diffusion de l'eau à travers les membranes cellulaires. Alors que la fonction des aquaporines animales, dans la physiologie rénale par exemple, est maintenant bien établie - le rein de l'homme filtre l'équivalent de 200 litres d'eau par jour dont 199 litres sont réabsorbés par les aquaporines - ces chercheurs ont obtenu des preuves originales de la fonction des aquaporines végétales dans le transport racinaire d'eau. Ils ont montré en particulier que les aquaporines facilitent les flux radiaux d'eau, de la solution du sol jusque dans les vaisseaux au pouvoir très conducteur situés au centre de la racine. Ils ont mis en évidence que le blocage complet du transport d'eau par des racines sous-oxygénées (en anoxie) est strictement lié à une acidification de l'intérieur des cellules. Ici, et de manière très originale, cette acidification sert de signal pour provoquer directement la fermeture des petits canaux localisés sur la membrane des cellules. Cette propriété de régulation découle d'un caractère structural spécifique des aquaporines des plantes qui a pu être identifié grâce à ces recherches. Cette découverte ouvre des pistes originales pour comprendre la régulation du transport membranaire d'eau chez tous les organismes vivants.

Nature :

http://www.nature.com/nature/journal/v425/n6956/header/header_nature01853.html

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  • Johng762

    23/09/2016

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