Les scientifiques boostent les rendements des plantes en optimisant la photosynthèse.
Processus biologique essentiel, la photosynthèse permet aux plantes de transformer le CO2 atmosphérique en oxygène et en sucres, favorisant leur croissance. Selon une étude publiée dans la revue Science, des chercheurs ont rendu ce mécanisme plus efficace chez le tabac, augmentant les rendements de 14 à 20 %.
Les chercheurs se sont focalisés sur trois gènes impliqués dans un mécanisme de protection contre l'excès de lumière solaire. En cas de surexposition, les feuilles risquent des dommages ; les plantes dissipent alors l'énergie excédentaire sous forme de chaleur.
Cependant, lorsque le soleil est masqué par un nuage ou l'ombre d'autres plantes, ce mécanisme ne se désactive pas instantanément. Résultat : la photosynthèse est sous-optimale par manque de lumière. Les chercheurs estiment que cette lenteur réduit la productivité des plantes de 7,5 à 30 %.
Pour y remédier, ils ont introduit trois gènes de l'arabidopsis thaliana – modèle expérimental en botanique – dans le tabac. Cela a permis une surproduction de trois protéines naturelles favorisant l'adaptation aux variations d'intensité lumineuse. Ainsi, la productivité a grimpé de 14 à 20 %.
Cultures vivrières
Les scientifiques visent désormais d'autres cultures. « Nous travaillons sur le riz et le manioc, entre autres », explique Johannes Kromdijk (Université de l'Illinois), co-auteur de l'étude. « Modifier ces plantes prend plus de temps qu'avec le tabac, mais ces gènes ont un effet similaire sur la plupart des plantes supérieures. »
« Pour les cultures vivrières, nous ciblons les parties comestibles », ajoute-t-il. « Chez le tabac, toutes les parties – racines, tiges, feuilles – ont gagné en biomasse. Ce principe pourrait s'appliquer aux organes comestibles, ou nécessiter des ajustements spécifiques. »
