Blé moderne (Triticum aestivumLe blé moderne est le fruit de la sélection, étalée sur des millénaires, d'espèces anciennes comme l'engrain, l'épeautre et le blé dur. Ce processus de domestication progressive a permis d'obtenir des rendements élevés et, de nos jours, une aptitude à l'agriculture intensive. Cependant, ces céréales anciennes recèlent encore de nombreux atouts, et les scientifiques se tournent de plus en plus vers elles dans leurs programmes de sélection en raison de leur grande diversité génétique. Si l'on connaît bien les caractéristiques aériennes des blés modernes et anciens, Les différences dans leurs origines ont maintenant été abordées pour la première fois. dans une étude de terrain publiée dans le Annals of Botany.

« Il s’agit de la première étude de terrain sur les racines de blés anciens et modernes, où nous constatons clairement des différences substantielles entre les systèmes racinaires », écrivent Odone et al. « Ces résultats contribuent à expliquer comment la sélection passée pour le rendement a affecté la physiologie souterraine des cultures. »

Odone et al. ont constaté que le blé moderne possède des racines plus profondes que ses espèces ancestrales et peut puiser plus efficacement et plus rapidement les ressources des sols profonds. Ses racines s'étendent au-delà d'un mètre beaucoup plus tôt au cours du développement de la plante que celles de ses espèces ancestrales. Odone et al. suggèrent que ces racines plus profondes ont été indirectement sélectionnées par la sélection variétale axée sur le rendement. Il en résulte un système racinaire qui optimise l'absorption des ressources dans les champs fertilisés mais non irrigués, comme c'est le cas en agriculture intensive du blé.

« Cela permet au blé moderne d'accéder à davantage d'azote et surtout d'eau, éléments essentiels à sa croissance rapide et à son rendement élevé », écrivent Odone et al. Un accès facilité à l'azote et à l'eau est crucial pour que le blé moderne puisse maintenir son abondante production de grains. Des racines profondes sont indispensables à cet accès, permettant aux plantes d'absorber l'eau et les nutriments à de plus grandes profondeurs du sol, où la concurrence racinaire est moindre.

Pour mieux comprendre les différences d'enracinement entre le blé moderne et les espèces anciennes, Odone et al. ont mené un essai en plein champ dans une ferme expérimentale à Taastrup, au Danemark, en utilisant l'amidonnier (T.turgidum ssp. dicoccum), épelé, (T.aestivum ssp. épeler) engrain (T. monocoque) et huit cultivars de blé danois modernes (« Bright », « Heerup », « Kvarn », « Momentum », « Pondus », « Rembrandt », « Sheriff » et « Zyatt »).

La croissance racinaire a été suivie grâce à des mini-rhizotrons en PVC transparent, insérés dans le sol à une extrémité de chaque parcelle après le semis. Durant la période de croissance, une caméra a été descendue dans le tube à trois reprises afin de prendre des photographies des racines tous les 5 cm. Un logiciel spécialisé a ensuite permis d'extraire les images des racines et de calculer les données relatives à leurs caractéristiques, telles que leur longueur.

Odone et al. ont constaté que le blé moderne possédait un système racinaire plus développé et plus profond que ses ancêtres à chaque étape de sa croissance. Plus précisément, l'engrain et l'épeautre présentaient de nombreuses racines superficielles, mais peu de racines profondes. L'amidonnier, quant à lui, avait moins de racines que le blé moderne à toutes les profondeurs du sol, mais davantage de racines profondes que l'engrain et l'épeautre.

« Les résultats présentés ici révèlent la diversité de la physiologie souterraine des blés anciens et modernes et contribuent à expliquer comment la sélection variétale a influencé l’utilisation des ressources des cultures, ce qui pourrait s’avérer utile pour améliorer la stabilité des rendements et s’adapter aux changements climatiques à l’avenir », écrivent Odone et al.

Maintenant que ces différences dans la structure des racines sont mieux comprises, elles peuvent être utilisées dans les programmes de sélection pour aider à choisir des cultivars ayant une absorption d'eau et de nutriments robuste.

LIRE L'ARTICLE

Odone, A. et Thorup-Kristensen, K. (2025) « Le blé moderne a des racines plus profondes que les blés anciens, est-ce une adaptation à une productivité plus élevée ? », Annals of Botany. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf065

Image de couverture: Triticum aestivum aux États-Unis par Bonnie Semmling / iNaturaliste CC-BY