Le phosphore est essentiel au développement des plantes. Pour l'obtenir, ils forment souvent des partenariats avec des champignons pour échanger des glucides contre des nutriments, mais pas les lupins blancs, Le loup blanc. Contrairement à la plupart des plantes, le lupin blanc ne peut pas former de partenariats mycorhiziens. Au lieu de cela, ils font face à une carence en phosphore en développant des racines en grappes qui ressemblent un peu à des goupillons. Ceux-ci libèrent beaucoup d'exsudats dans le sol pour attirer le phosphore des environs. Une nouvelle étude de Chuanyong Xiong et ses collègues examine comment ces racines se forment. Leurs découvertes pourraient aider à développer des cultures capables de mieux utiliser le phosphore dans le sol et de ne pas nécessiter davantage d'applications d'engrais.

Auxin est un groupe d'hormones végétales responsables de beaucoup de choses, y compris le développement des racines. Les flavonoïdes Ces métabolites secondaires qui, entre autres choses, inhibent le transport de l'auxine et peuvent ainsi diriger l'accumulation d'auxine dans les tissus végétaux. Xiong et ses collègues ont entrepris d'examiner comment les flavonoïdes et l'auxine interagissent dans les lupins blancs pour créer des racines en grappes lorsque les plantes détectent une carence en phosphore. Ils l'ont fait en cultivant des plantes en utilisant la culture hydroponique pour contrôler les concentrations et la disponibilité du phosphore auquel ils ont été exposés.

Après avoir cultivé les plantes, les botanistes les ont récoltées et ont testé les racines. Ils ont pu tester les concentrations de flavonoïdes dans des échantillons en utilisant Chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP). Il s'agit d'une technique qui sépare un mélange chimique en ses composants avec des molécules parcourant une distance différente sur une plaque ou dans une colonne, un peu comme un test de flux latéral pour les produits chimiques.

Xiong et ses collègues écrivent : « Dans cette étude, nous avons caractérisé le profil de distribution des flavonoïdes dans les racines des grappes et avons constaté qu'il était affecté par le statut P. Ceci est mis en évidence par des résultats quantitatifs montrant une localisation spatiale précise de l'accumulation de flavonoïdes avec différents modèles. La perturbation de la distribution des flavonoïdes a régulé négativement la formation de racines en grappes, comme en témoignent les effets des flavonoïdes exogènes et l'accumulation de flavonoïdes atténuée par l'ARNi. Un modèle d'accumulation tissu-spécifique de flavonoïdes dans les ébauches de racine de grappe a été caractérisé davantage, ce qui ressemblait à la localisation des réponses auxines. Avec l'effet inhibiteur de la naringénine sur la réponse de l'auxine, qui est liée à la formation de racines en grappes, les présents résultats fournissent la preuve que les flavonoïdes et l'auxine interagissent pendant la formation de racines en grappes chez le lupin blanc sous carence en P. »

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Chuanyong Xiong, Xiaoqing Li, Xin Wang, Jingxin Wang, Hans Lambers, Carroll P Vance, Jianbo Shen, Lingyun Cheng, Les flavonoïdes sont impliqués dans la formation de racines en grappe induite par une carence en phosphore chez le lupin blanc, Annals of Botany, https://doi.org/10.1093/aob/mcab131