Sans les bons minéraux, le flux d'eau à travers les plantes est perturbé. Amener l'eau aux feuilles pour la photosynthèse est une tâche qui commence dans les racines et leur acquisition d'eau et de minéraux. Dans un article récent publié dans Annals of Botany, Thomas Armand et ses collègues ont enquêté comment la limitation minérale affecte le transport de l'eau d'une plante.

L'équipe a cultivé des plants d'orge (Zea mays) en utilisant la culture hydroponique, de sorte que les racines étaient en suspension dans l'eau. Dans cette eau, ils pouvaient alors contrôler la concentration de nutriments et voir comment cela affectait le débit d'eau. Ils étaient particulièrement intéressés par la manière dont l'apport d'azote et de phosphate pouvait modifier l'expression du gène de l'aquaporine (AQP), les aquaporines étant les protéines qui font passer l'eau entre les cellules.

Les scientifiques ont découvert que les plantes dans une solution limitée en nutriments avaient un rapport racine:pousse accru. Cependant, ils ont également trouvé une diminution spécifique de la zone racinaire de l'activité des aquaporines, mais pas de l'expression des gènes. "[Une] explication de l'absence de changement dans l'expression du gène AQP dans les racines avec une Lp abaissée est que l'activité AQP était régulée au niveau des protéines, par exemple par la phosphorylation et le trafic…, ou aurait pu être une conséquence de changements induits par le stress dans composition lipidique de la membrane plasmique… » écrivent les auteurs.

Armand et ses collègues ont découvert que les changements induits par la limitation des nutriments étaient réversibles. "La capacité des plantes à faible teneur en N et également à faible teneur en P à récupérer rapidement une partie de la Lp racinaire lorsqu'un milieu suffisant en nutriments a été ajouté indique un mécanisme réversible ou pouvant être induit en quelques minutes à une heure", écrivent les auteurs. .

"La modélisation des expériences de conductance hydraulique des racines et d'inhibition du Hg, ainsi que la coloration des sections transversales des racines, suggèrent en outre qu'une partie de la réduction de la racine Lp est due à la formation accrue de barrières apoplastiques, en particulier les lamelles de subérine."