La salinisation des sols est un problème croissant pour les systèmes agricoles du monde entier, affectant la croissance des plantes et les rendements des cultures. Bien que touchant principalement les régions semi-arides, la salinisation pourrait affecter plus de 50 % des terres arables mondiales d'ici 2050 en raison du changement climatique et de pratiques d'irrigation inadéquates. Heureusement, les plantes tolérantes au sel possèdent des mécanismes leur permettant d'atténuer les stress osmotiques et oxydatifs induits par une forte salinité, grâce à une régulation plus efficace des mouvements d'ions et d'eau, réduisant ainsi les pertes en eau et optimisant l'absorption. L'un des principaux caractères de la tolérance au sel est la présence d'aquaporines (AQP), une famille de protéines qui facilitent le passage de l'eau à travers les membranes cellulaires. Cependant, dans de nombreuses régions sujettes à la salinisation des sols, la sélection de plantes tolérantes au sel dans les programmes d'amélioration variétale est souvent réalisée sur le terrain, par des essais longs et fastidieux. L'utilisation de marqueurs moléculaires pourrait faciliter ces procédures de sélection.

(A) Plants de coton témoins et traités au sel cultivés dans l'étude. (B) Analyseur de gaz infrarouge utilisé pour mesurer les taux d'échange de gaz des feuilles. Crédit image : Braz et al.

Dans une étude récente publiée dans AoBP, Brésil et al. démontrent que trois aquaporines sont des outils fiables pour identifier les génotypes de coton tolérants au stress salin, sur la base de l'expression de transcriptions qPCR. Sept cultivars de coton ont été soumis à un stress salin élevé pendant 72h et comparés à des plantes témoins. Après le traitement de stress, les auteurs ont effectué des mesures des échanges gazeux des feuilles et prélevé des échantillons pour des analyses moléculaires. Une régulation à la baisse constante de l'expression de l'AQP a été trouvée dans les génotypes tolérants au sel, c'est-à-dire ceux qui étaient capables de maintenir les taux de photosynthèse sous stress salin. Les auteurs concluent en recommandant les aquaporines GhPIP1;1 et GhTIP2;1 situées respectivement sur les membranes plasmique et vacuolaire comme marqueurs fiables pour l'identification des génotypes de coton tolérants au stress salin.

Point culminant du chercheur

Roseane C. Santos est agronome, titulaire d'un master en amélioration des plantes de l'Université fédérale rurale de Pernambouc (UFRPE) et d'un doctorat en biologie moléculaire de l'Université de Brasilia (UNB), toutes deux au Brésil. Depuis le début de sa carrière, elle s'est spécialisée dans la recherche sur la défense des plantes par l'utilisation de ressources naturelles. Roseane est chercheuse à l'Agence brésilienne de recherche agricole (Embrapa), où elle dirige une équipe multidisciplinaire composée de chercheurs et de doctorants travaillant sur l'amélioration des plantes et les biotechnologies des espèces oléagineuses et fibreuses pour la tolérance aux stress abiotiques. Ces dix dernières années, elle a consacré ses recherches au coton transgénique et à l'utilisation potentielle de marqueurs moléculaires dans les procédures de sélection pour la tolérance à la sécheresse et à la salinité.

Roseane est conseillère auprès d'étudiants diplômés en Agronomie (Université Fédérale de Paraiba, UFPB), Sciences Agronomiques (Université d'Etat de Paraiba, UEPB) et Amélioration Génétique des Plantes (UFRPE). Elle est l'auteur de livres et de chapitres sur des sujets impliquant l'amélioration génétique, l'écophysiologie des plantes, la gestion des cultures et la nutrition.