L’équilibre entre phosphore et azote est déterminant pour la croissance et le rendement du riz

Un mécanisme récemment découvert intervenant dans la croissance des végétaux pourrait contribuer à améliorer les récoltes de manière durable. Des chercheurs de Beijing (Chine) ont découvert ce mécanisme en collaboration avec le Pr Dr Stanislav Kopriva de l’Institut de botanique de l’université de Cologne et du Cluster of Excellence CEPLAS, Allemagne. L’équilibre entre azote (N) et phosphore (P) est déterminant pour le rendement agricole. Ces deux nutriments, que la plante absorbe dans le sol par ses racines, interagissent plus fortement qu’on ne le pensait auparavant.

L’étude « Nitrate-NRT1.1B-SPX4 cascade integrates nitrogen and phosphorus signalling networks in plants » vient de paraître dans la revue Nature Plants.

Stanislas Kopriva explique : « Pour une croissance saine et optimale, tout être vivant a besoin d’une alimentation bien équilibrée en minéraux. Toutefois, à la différence des humains, nous savons très peu de choses sur la façon dont les végétaux atteignent cet équilibre. » À Beijing, ses collègues avaient constaté que l’addition de phosphate n’avait un effet positif sur la croissance et le rendement des plantes que si une quantité suffisante d’azote était également disponible dans le sol. « Ensemble, nous avons découvert le mécanisme selon lequel l’azote contrôle l’absorption du phosphate », ajoute Stanislas Kopriva.

Nouvelles connaissances fondamentales sur les chaînes de signalisation cellulaire 

Une étude détaillée au niveau moléculaire a montré que la plante met en action une chaîne de signalisation complète – du capteur qui reconnaît les quantités de nitrate aux facteurs qui permettent la synthèse des « transporteurs » véhiculant le phosphate dans la plante. Stanislas Kopriva explique : « La plupart des éléments étaient déjà connus individuellement, mais ce n’est que grâce à ces travaux qu’ils ont pu être rassemblés en une voie de signalisation. Cela nous donne un éclairage entièrement nouveau sur la façon de contrôler la nutrition des plantes. De plus, cela permet des manipulations spécifiques visant à coupler plus étroitement l’absorption des deux nutriments ou à les séparer l’un de l’autre – selon la richesse en nutriments du sol dans lequel le riz est cultivé. »

Le professeur  Stanislav Kopriva, de l’Institut de botanique de l’université de Cologne, est co-président du Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS), une initiative commune des universités de Düsseldorf et Cologne en Allemagne, qui est financé par la Stratégie d’excellence du gouvernement fédéral allemand et des Laender.

(idw / wi)

Référence :

Nitrate–NRT1.1B–SPX4 cascade integrates nitrogen and phosphorus signalling networks in plants

Plus d’informations :

CEPLAS / Cluster of Excellence in Plant Sciences