Des chercheurs ont découvert qu’un signal métabolique différent, appelé superoxyde, agit à la nuit tombante et modifie l’activité des gènes de l’horloge circadienne, le soir.
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L’horloge des plantes pourrait permettre d’accroître la production alimentaire du monde entier

Des chercheurs ont découvert un signal métabolique différent qui agit à la tombée de la nuit et modifie l’activité des gènes de l’horloge des plantes.

Une étude menée par l’université de Melbourne a déterminé comment les plantes utilisent leur métabolisme pour savoir l’heure qu’il est et quand pousser. Cette découverte pourrait permettre d’optimiser la croissance des végétaux dans différents environnements, dans différentes saisons, sous différentes latitudes, voire dans des environnements artificiels et des jardins verticaux.

Publié dans la revue PNAS, un article intitulé Superoxide is promoted by sucrose and affects amplitude of circadian rhythms in the evening (le saccharose accroît le niveau de superoxyde, ce qui a une incidence sur l’amplitude des rythmes circadiens, le soir) explique en détail comment les plantes utilisent leur métabolisme pour percevoir le temps, à la nuit tombante, et conserver l’énergie produite par la lumière solaire pendant la journée.

Le docteur Mike Haydon, chercheur principal à la School of BioSciences, a déclaré que si les végétaux ne dorment pas, comme le font les humains, leur métabolisme s’adapte, pendant la nuit, pour conserver de l’énergie en prévision de la journée qui vient et pendant laquelle ils produisent leurs propres aliments à partir de l’énergie fournie par la lumière solaire, phénomène qu’on appelle photosynthèse. 

« Il est très important que ce cycle quotidien du métabolisme se déroule bien car, sinon, cela serait préjudiciable à la croissance et la survie, » a déclaré Mike Haydon. « Les plantes ne peuvent pas se précipiter sur le réfrigérateur au milieu de la nuit quand elles ont faim ; elles doivent donc prévoir la durée de la nuit pour disposer de suffisamment d’énergie jusqu’au lever du soleil ; c’est un peu comme régler un réveil. »

Le docteur Haydon et ses collaborateurs avaient déjà démontré, d’une part, que l’accumulation des sucres produits par la photosynthèse donne d’importantes informations à la plante sur la quantité de sucre disponible le matin et, d’autre part, que des signaux sont envoyés à ce qu’on appelle l’horloge circadienne pour régler son rythme.

« Nous venons de découvrir qu’un signal métabolique différent, appelé superoxyde, agit à la tombée de la nuit et modifie l’activité des gènes de l’horloge circadienne le soir, » a précisé le docteur Haydon. « Nous avons également constaté que ce signal a une incidence sur la croissance des plantes. Nous pensons qu’il pourrait fournir des informations à la plante sur l’activité métabolique au moment où le soleil se couche. » 

Les chercheurs espèrent que l’étude sera précieuse dans un monde qui produit plus d’aliments, de manière plus fiable. « Alors que, face au changement climatique, nous nous efforçons de produire plus d’aliments pour nourrir une population mondiale croissante, nous serons peut-être amenés à cultiver dans différents environnements, par exemple à différentes saisons, sous différentes latitudes, voire dans des environnements artificiels tels que les jardins verticaux, » a expliqué le docteur Haydon.  

« Il pourrait être utile de comprendre comment les végétaux optimisent le rythme de leur métabolisme, ce qui nous permettrait de régler avec précision leur horloge circadienne pour l’adapter à ces conditions et maximiser les futurs rendements. » 

(Université de Melbourne/wi)

Référence :
Haydon, Michael; Davey, John; Román, Ángela: Superoxide is promoted by sucrose and affects amplitude of circadian rhythms in the evening

Voir également : 
Michael J. Haydon et. al: Photosynthetic entrainment of the Arabidopsis thaliana circadian clock

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