Philip White écrit : Récemment, j'ai compilé une liste de Classiques de citation contemporains en sciences végétales. Mon intention n'était pas seulement d'identifier les articles clés en sciences végétales, mais aussi de découvrir quelque chose sur le contexte historique de ces articles, les motivations des auteurs et pourquoi les auteurs pensaient que leur article était devenu si bien cité. J'ai donc demandé à Tim Flowers (Université de Sussex, Royaume-Uni) de commenter son article de 2004. C'est l'un de mes articles préférés du dernier quart de siècle et celui que j'inclus fréquemment sur les listes de lecture de mes étudiants. Tim a contribué à la série originale Citation Classics publié dans Contenu actuel décrivant comment ses études sur les mécanismes de la tolérance au sel chez les halophytes ont commencé et le commentaire suivant remonte à son intérêt de longue date pour le sujet.

Commentaire de Tim Flowers

Depuis mes années de premier cycle (quand j'ai rasé les poils des feuilles de Thapsus de molène voir les effets sur la transpiration), je me suis intéressé aux relations plantes-eau, même si à l'époque je me sentais plus à l'aise avec la biochimie qu'avec la physiologie. Heureusement, j'ai eu la chance de combiner ces intérêts dans mon doctorat avec le professeur FL Milthorpe à l'Université de Nottingham, puis avec le professeur JB Hanson à l'Université de l'Illinois. C'est dans l'Illinois, où j'ai étudié les effets des solutés sur les enzymes respiratoires, que l'idée de tester la réponse au sel des enzymes des plantes tolérantes au sel est née. En 1968, je suis passé à un poste de chargé de cours à l'Université de Sussex, où j'ai pu étudier les propriétés des enzymes extraites des halophytes. Bien que mes travaux aient attiré des financements du Conseil de la recherche et généré un examen annuel, il était clair pour moi que ce sujet ne fournirait pas de fonds de recherche à long terme. Après diverses enquêtes, j'ai obtenu une subvention de ce qui est maintenant le ministère du Développement international pour voir si quelque chose pouvait être fait pour améliorer la tolérance au sel du riz. Tony Yeo, l'un des co-auteurs de l'Annual Review, m'a rejoint dans cette recherche et nous avons passé de nombreuses années à essayer de démêler la réponse du riz au sel. En 1995, nous avons publié un article dans lequel nous explorions comment intégrer au mieux la résistance au sel dans les cultures. C'était à une époque où les plantes transgéniques commençaient à être produites et Hans Bohnert et Richard Jensen ont souligné que nous avions négligé le rôle de la transformation des plantes dans la génération de la tolérance au sel. Ils ont préconisé l'utilisation de plantes transgéniques et ont fait valoir « …que la réussite de la dissémination de cultures tolérantes nécessitera une 'ingénierie métabolique' à grande échelle qui doit inclure le transfert de nombreux gènes ». Nous avons répondu que nous pensions que cette approche pourrait être viable à l'avenir, mais pas comme la "prochaine étape" dans la sélection pour la tolérance et que nous n'étions pas d'accord avec l'opinion exprimée selon laquelle « la sélection pour la tolérance doit s'accompagner d'une transformation des plantes ». Cependant, au cours de la décennie 1993, de plus en plus d'articles ont été publiés dans le but de générer des génotypes résistants au sel par transformation et je me suis alarmé de la façon dont la tolérance au sel était évaluée. La tolérance au sel est un trait qui dépend des conditions environnementales et les tests de tolérance négligent souvent ce fait. Par conséquent, en 2003, j'ai entrepris d'évaluer les articles publiés dans lesquels la transformation était signalée comme améliorant la tolérance au sel et de commenter la validité des méthodes d'évaluation.

L'examen de 2004 s'inscrit dans le contexte d'un monde où la population humaine devrait passer de 6.1 milliards à 9.3 milliards et où 800 millions de personnes souffrent de sous-alimentation chronique.Par conséquent, la production agricole devait augmenter, mais il était difficile d'identifier les zones où davantage de cultures pourraient être plantées, car environ la moitié de la surface terrestre mondiale était aride ou semi-aride. L'irrigation serait nécessaire, mais en raison du lien étroit entre irrigation et salinisation des terres, il était indispensable d'améliorer la tolérance au sel des cultures. L'étude a présenté le contexte historique des tentatives d'augmentation de la tolérance au sel des cultures et a exploré les bases génétiques et physiologiques de la tolérance, établissant le caractère multigénique de ce trait. L'étude est ensuite revenue sur la question soulevée par Bohnert et Jensen et a montré que 13 espèces avaient été transformées avec 40 gènes lors d'expériences rapportées entre 1993 et ​​2003. Cependant, seuls 19 rapports sur 68 fournissaient des données quantitatives, 35 articles évaluant la tolérance en l'absence de transpiration. Mon message était que la tolérance devait être évaluée quantitativement sur du matériel génétiquement stable et comparée à une lignée parentale en conditions salines et non salines – où les plantes transpiraient. Malgré des données limitées, j'ai été surpris de constater que la modification de l'expression de gènes isolés pouvait affecter la tolérance au sel. Si des transformants monogéniques pouvaient altérer la tolérance, j'ai soutenu que la modification d'un gène ou d'un processus clé pourrait affecter le caractère global, ce qui constituerait un résultat important pour notre capacité à manipuler des caractères complexes. J'ai conclu : « La technologie transgénique continuera sans aucun doute à faciliter la recherche sur les mécanismes cellulaires à l'origine de la tolérance, mais la complexité de ce caractère risque de rendre le chemin vers l'intégration de cette tolérance chez des espèces sensibles long. En attendant, il serait judicieux de continuer à investir dans d'autres pistes, telles que la manipulation de l'excrétion ionique des feuilles par les glandes à sel et la domestication des halophytes. »

Alors pourquoi cette étude a-t-elle été si souvent citée ? Cela s'explique peut-être en partie par la croissance démographique continue et la nécessité de nourrir une dizaine de millions de personnes, alors que le climat évolue de telle sorte que l'aridité risque d'augmenter dans de nombreuses régions ; l'aridité génère de la salinité par l'évaporation des ressources en eau naturelles et le recours à l'irrigation. La quasi-totalité de nos cultures étant sensibles au sel, la salinité pourrait clairement limiter la productivité. Si j'aime à penser que cette étude avait un message à transmettre aux biologistes moléculaires sur la manière d'évaluer le fruit de leur travail, je doute qu'il ait été bien compris. Récemment, J'ai regardé à nouveau les plantes transgéniques tolérantes au sel. Début mars 2013, plus de 430 articles impliquant des plantes transgéniques avaient été publiés dans le but déclaré d'améliorer la tolérance au sel; cependant, seuls 17 d'entre eux impliquaient des essais sur le terrain et c'est seulement pour le blé qu'il y avait de bonnes preuves d'une tolérance accrue dans une lignée transgénique. Dans l'ensemble, ces résultats sont plutôt décevants et me suggèrent que lorsque la transformation des plantes fait partie d'un programme de sélection végétale, la biologie moléculaire peut être la partie la plus simple du processus global. Il y a un long chemin entre le transformant et la culture dans le champ.