La perte de plantes cultivées à cause des maladies est une contrainte majeure à notre capacité à fournir suffisamment de nourriture pour la consommation et le bien-être humains. Les tentatives de contrôle des agents pathogènes, tels que les bactéries or champignons, ou leurs vecteurs, par exemple insectes, étaient jusqu'à présent largement chimiques (ex. fongicides), biologiques or biotechnologique. Or une approche physique a récemment été démontrée par Ochi et al. à l'aide de plasma.

Le plasma est un état de la matière en plus du trio habituel solide, liquide et gazeux et est décrit comme "un gaz ionisé chaud constitué d'un nombre approximativement égal d'ions chargés positivement et d'électrons chargés négativement”. Bien que l'un des meilleurs exemples de plasma est le Soleil, les plasmas peuvent être fabriqués sur Terre où ils ont de nombreuses applications, telles que – et revenons à la phytopathologie – irradier les graines de riz pour les protéger des infections microbiennes.

Auparavant, les plasmas ont été montrés pour contrôler la contamination fongique du matériel végétal récolté. Cependant, Ochi et al. s'est penché sur l'autre extrémité du cycle de vie de la plante – dans le traitement des graines avant la germination et la croissance où il est important de s'assurer que les cellules vivantes ne sont pas endommagées par le traitement. Le plasma était efficace pour prévenir l'infection du riz par contamination de la surface des graines par le champignon Fusarium fujikuroi* et la bactérie Burkholderia plantaire, qui provoque la brûlure bactérienne des semis. Mais, de peur que nous ne soyons emportés par une vague d'appréciation excessive injustifiée pour cette approche de haute technologie, il est quelque peu désolant de savoir que ce n'est pas le plasma seul qui a été utilisé.

En fait, il s'agissait d'une combinaison d'exposition éprouvée des graines contaminées par des microbes à de l'eau à 60°C pendant 10 minutes, suivie d'une irradiation au plasma. Cette combinaison était plus efficace que l'eau chaude seule car il arrive souvent que l'eau ne soit pas assez chaude ou que les graines ne soient pas traitées assez longtemps. Mais, c'est bien de voir ce mariage de l'ancien et du nouveau, et – aussi important que de tuer les pathogènes microbiens – les graines ont germé et poussé et les semis semblaient n'avoir subi aucun dommage du traitement au plasma.

On ne sait pas encore exactement comment le plasma opère sa "magie", mais on pense que composés oxygénés réactifs générés par l'irradiation peuvent jouer un rôle dans la procédure de protection phytopathologique.

D'une utilisation externe du plasma à une utilisation interne, l'utilisation de tels plasmas consiste maintenant à délivrer des protéines dans des cellules végétales. C'est un exploit autrement difficile à réaliser, mais Yuki Yanagawa et al. introduit avec succès protéine fluorescente verte – fusionné à l'adénylate cyclase – en tant que protéine rapporteur dans des cellules de feuilles de tabac par traitement avec plasmas atmosphériques non thermiques. De « l'ectoplasme » au cytoplasme, à quoi penseront-ils ensuite ?

* Pour ceux d'entre nous qui tentent d'enseigner la biologie végétale aux étudiants de premier cycle F.fujikuroi peut être plus familier par son ancien nom de Gibberella fujikuroi, qui cause bakanae au riz, une maladie transmise par les semencesL’ hormones végétales connue sous le nom gibbérellines ont d'abord été identifiés dans ce champignon et ont été nommés d'après son nom générique. Bakanaé est connue sous le nom de 'foolish seedling disease' en anglais car les plantes infectées subissent un allongement excessif par rapport aux plantes non infectées. La promotion de la croissance - telle que l'allongement de la tige du riz - est l'un des effets de la gibbérelline. Enseigner la biologie végétale via la phytopathologie, mon petit 'cri' pour l'importance des champignons pour ne pas les négliger.