Un mécanisme peut protéger les tomates de la chaleur

Des scientifiques de l'Université Brown ont identifié une phase critique du cycle de croissance de la tomate au cours de laquelle la plante est la plus vulnérable à la chaleur extrême. Cette découverte offre un moyen prometteur de protéger les cultures.

L'étude prévient que pour chaque degré Celsius (ºC) d'augmentation de la température saisonnière, la productivité de certaines cultures peut chuter entre 1 % et 2,5 %.

Pour contourner le long processus d'évolution naturelle, le chercheur Sorel V. Yimga Ouonkap et son équipe se sont attachés à comprendre comment accélérer l'adaptation des variétés de tomates démontrant déjà une certaine résistance à la chaleur.

"Nous essayons de comprendre la thermorégulation au niveau moléculaire et cellulaire pour identifier les domaines dans lesquels nous devons agir dans les cultivars commerciaux, en conservant leurs caractéristiques, à l'exception de l'aspect qui les rend vulnérables à la chaleur extrême", a expliqué Ouonkap.

Cette approche permet aux scientifiques de préserver les qualités essentielles des variétés commerciales, comme la saveur et la texture, tout en améliorant leur résistance à la chaleur. L’idée est d’accumuler, au fil du temps, des mécanismes de résistance chez les plantes capables de prospérer dans des environnements de croissance de plus en plus chauds.

Reproduction et résistance à la chaleur

La phase de reproduction des plantes a fait l'objet de recherches dirigées par le professeur Mark Johnson, expert en biologie végétale à l'Université Brown. Johnson a souligné l’importance de comprendre comment la chaleur affecte la croissance du tube pollinique – une phase essentielle à la fécondation des plantes – un domaine encore peu exploré.

Au cours du projet, Ouonkap a étudié des variétés de tomates originaires des Philippines, de Russie et du Mexique. L'analyse s'est concentrée sur la phase pendant laquelle le pollen doit croître à l'intérieur de la fleur pour assurer la fécondation.

En partenariat avec des chercheurs de l'Université de l'Arizona, l'équipe a observé que les températures élevées pendant la phase de croissance du tube pollinique limitaient considérablement la production de fruits et de graines chez les cultivars sensibles à la chaleur.

En revanche, les variétés résistantes telles que Tamaulipas ont montré une capacité accrue à développer le tube pollinique à des températures élevées.

Mécanismes moléculaires de thermotolérance

L'étude a révélé des mécanismes cruciaux pour la thermotolérance, en mettant l'accent sur le contrôle des espèces réactives de l'oxygène (ROS) ainsi que sur la synthèse et le dépôt de callose dans le tube pollinique.

Ces processus sont essentiels pour la résistance aux températures élevées, en particulier pour les variétés capables de produire des fruits même dans des conditions de chaleur intense. Grâce à ces connaissances, les chercheurs disposent désormais d’une base moléculaire pour développer des méthodes permettant de cultiver des tomates dans des climats extrêmes.

Plus d'informations peuvent être obtenues à est ce que je.org/10.1016/j.cub.2024.10.025