Il semble que les biologistes soient doués pour créer des -omes. Il y a le génome, l'ensemble complet des informations génétiques contenues dans l'ADN d'une plante. Il y a le transcriptome, la somme de tous les ARN exprimés par le génome, qui peut vous dire quels gènes sont actifs. Certains biologistes étudient maintenant l'ionome, mais quelle est la ion CMSvenez ?

L'ionome est défini comme la composition élémentaire d'une structure subcellulaire, cellule, tissu, organe ou organisme. Il comprend tous les éléments (à l'exception de l'hydrogène, H et de l'oxygène, O), qu'ils soient essentiels ou non à la vie, quelle que soit leur forme chimique. Ionomique est l'étude de l'ionome.

Les biologistes étudient depuis de nombreuses années les effets du génotype et de l'environnement sur la composition élémentaire des plantes. Ce qui rend l'ionomique spécial, c'est qu'il est l'étude simultanée de nombreux éléments, plutôt qu'un seul élément à la fois. Chaque plante n'a pas seulement besoin de nutriments, elle a besoin de ces nutriments dans un équilibre spécifique. S'ils ne peuvent pas équilibrer leurs nutriments, les plantes fonctionnent moins bien et peuvent même mourir.

Ainsi, un facteur important dans votre jardin est de planter des plantes capables d'équilibrer les nutriments dans le sol et d'appliquer soigneusement les engrais. Par exemple, le phosphore est généralement considéré comme un bon nutriment pour une plante, mais il en contient trop et il peut nuire à la capacité d'une plante à absorber d'autres nutriments, tels que le zinc ou le manganèse, dont elle a également besoin du sol.

Étant donné que l'ionome comprend plus que des ions, il s'agit en fait d'un terme impropre et certaines personnes préfèrent le terme "élémentome”. Nutritionnistes des plantes font parfois référence à « l'ionome fonctionnel », c'est-à-dire les 14 éléments (en plus du carbone, C, H et O) nécessaires aux plantes : l'azote (N), le phosphore (P), le potassium (K), le calcium (Ca), le magnésium (Mg), le soufre (S), le chlore (Cl), le bore (B), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le nickel (Ni) et le molybdène (Mo). Certains auteurs le désignent également sous le nom de « nutriome ». Une autre subdivision de l'ionome est le « métallome », qui comprend…espèces de métaux et de métalloïdes”. Ce terme a son propre journal, Métallomique.

Figure 1. (A) Relations entre les termes ionome, élémentome, métallome, ionome fonctionnel et nutriome. (B) Tableau périodique des éléments illustrant les éléments métalliques, métalloïdes et non métalliques, avec les éléments minéraux essentiels à la nutrition des plantes indiqués en pointillés.

Il y a des gens qui travaillent sur le même problème, mais en utilisant des termes différents. Est-ce important si nous savons que les mots signifient tous à peu près la même chose ? J'ai décidé de chercher dans la littérature pour le savoir.

Le 5 juillet 2021, j'ai effectué une recherche dans la collection principale du Web of Science avec les termes « (ionome ou élémentome ou nutriome ou métallome ou ionomie ou élémentomique ou nutriomique ou métallomique) et (plante ou racine ou tige ou feuille ou feuilles ou pousse ou fruit ou graine ou graine) ». Cette recherche a renvoyé 380 articles (corrections exclues) sur les plantes. La plupart étaient des articles originaux. Environ 15 % étaient des revues ou des éditoriaux.

Le terme le plus populaire était « ionome / ionome », qui apparaissait dans 326 articles, suivi de « métallome / métallomique », qui apparaissait dans 52 articles. Les termes « elementome / elementomics » et « nutriome / nutriomics » n'apparaissent que dans 3 et 4 articles, respectivement. L'utilisation de ces termes a gagné en popularité (Fig. 2) depuis la première utilisation du mot « ionome » dans un article de Kendal Hirschi (2003), mais leur utilisation est nettement moindre que celle de « génome/génomique », « transcriptome/transcriptomique », « protéome/protéomique » ou « métabolome/métabolomique », qui ont une histoire plus longue (Fig. 2).

Figure 2. (A) Le nombre d'articles répertoriés dans la Web of Knowledge Core Collection sur l'ionomique (ionomique, élémentomique, nutriomique ou métallomique) des plantes chaque année depuis 2000. (B) Le nombre d'articles répertoriés dans la Web of Knowledge Core Collection sur génomique, transcriptomique, protéomique, transcriptomique ou ionique depuis 1960.

David Salt (Université de Nottingham) est l'auteur de 27 des articles récupérés par la recherche et ses collaborateurs Ivan Baxter (Donald Danforth Plant Science Centre) et Bret Lahner (Université Purdue) ont respectivement rédigé 23 et 11 articles. Marco Aurelio Zezzi Arruda (Universidade Estadual de Campinas, 13 articles), Toshihiro Watanabe (Hokkaido University, 12 articles), Takuro Shinano (Hokkaido University, 10 articles) et Philip White (James Hutton Institut, 10 articles). Les pays les plus actifs qui publient sur la « ionomique » sont les États-Unis et la Chine, ce qui pourrait simplement refléter le plus grand investissement de ces pays dans la phytologie.

Environ la moitié des articles recensés portaient sur les sciences végétales, 17 % sur l'agriculture, 15 % sur l'écologie et 12 % sur la biologie moléculaire. Près d'un tiers des articles décrivaient l'ionomie d'Arabidopsis, tandis qu'un autre tiers était consacré aux céréales (riz, blé, maïs et orge) (Fig. 3). Parmi les autres plantes bien étudiées figurent les brassicacées, le soja et la tomate. Fait intéressant, un nombre plus important que prévu d'articles américains étaient consacrés à Arabidopsis et un nombre plus important que prévu d'articles chinois étaient consacrés aux céréales, et plus particulièrement au riz.

Figure 3. Les ionomes fonctionnels de différentes espèces végétales. L'ionome de l'orge est dominé par le potassium (K). L'ionome de la betterave contient beaucoup de magnésium (Mg). L'ionome du chou est caractérisé par une abondance de calcium (Ca) et de soufre (S). L'ionome du trèfle blanc contient relativement plus d'azote N que les autres espèces. Données de Neugebauer et al. (2018).

Il ressort clairement d'études récentes que les ionomes diffèrent entre les espèces végétales (Fig. 4). Une connaissance détaillée des ionomes distincts des espèces végétales et des génotypes au sein des espèces végétales a amélioré notre compréhension de les réponses des plantes aux carences en nutriments et le développement de diagnostics pour ces, l'écologie végétale et la niche biogéochimique , le génétique de l'acquisition des nutriments et le transport au sein des usines, l'évolution de la composition élémentaire des plantes, Le choix de espèces pour la phytoremédiation des terrains contaminés et stratégies pour améliorer la nutrition minérale des humains et du bétail. L'étude des interactions entre les éléments a fourni des informations vitales pour une meilleure compréhension de ces sujets.

Figure 4. Le pourcentage d'articles répertoriés dans la Web of Knowledge Core Collection sur l'ionomique, l'élémentomique, la nutriomique ou la métallomique des plantes qui incluaient une mention explicite des plantes répertoriées.

Cependant, pouvez-vous trouver ces papiers? Quels termes recherchez-vous ?

La nutriomique n'étant utilisée que dans trois ou quatre articles, utiliser ce terme dans un nouvel article est un peu risqué. Lorsque d'autres personnes recherchent des recherches récentes, se souviendront-elles d'inclure « nutriome » dans leur recherche ? Les articles qui seront cités et qui auront un impact sur d'autres scientifiques sont ceux qui utilisent la même terminologie.

Si le nombre d'articles publiés chaque année sur l'ionomique suit la tendance actuelle, alors il y aura environ 55 articles en 2021 et environ 75 en 2025. Il pourrait y en avoir beaucoup plus en 2050, surtout si des instruments peu coûteux pour l'analyse simultanée et multi-élémentaire devenir disponible. Grâce à la bibliométrie, nous pouvons voir qu'il y a un avenir pour la recherche sur la composition élémentaire des plantes qui a besoin d'un terme. La même bibliométrie nous indique également quel terme la plupart des gens utiliseront - ionomique.