Miscanthus (une espèce étroitement apparentée à la canne à sucre) désigne un genre de plantes herbacées, originaires d'Asie du Sud et également présentes en Afrique. Ce genre appartient à la famille des Poacées (ou Graminées). C'est une plante de longue durée, avec des rhizomes et un métabolisme photosynthétique C4 très efficace. Cette propriété lui confère un important potentiel de production de biomasse. Certaines espèces, comme Miscanthus sinensis, sont d'ailleurs reconnues comme plantes invasives. Cette espèce est aussi appelée en Asie du Sud « herbe à éléphant ».[1]&[ 2]
Miscanthus est planté au printemps (en mars-avril) et se développe tout l'été, jusqu'en septembre. Il produit des tiges pouvant atteindre 4 mètres de haut. Selon l'usage envisagé, le Miscanthus peut être récolté en Automne (récolte verte) ou en fin d'Hiver (récolte sèche). Une récolte de tiges peut être réalisée, à partir du même Miscanthus plante chaque année, car la même plante peut être cultivée pendant 15 ans en moyenne. Un atout important est que les rhizomes couvrent presque toute la surface du sol. Il permet d'éviter les traitements contre les adventices, dès l'année suivant l'installation d'une nouvelle culture. C'est une plante très résistante, avec très peu de maladies ou de ravageurs identifiés jusqu'à présent.[1]&[2]
Miscanthus giganteus est une espèce hybride, créée par l'homme, en croisant deux espèces différentes : M. sinensis et M. sacchariflorus. Cet hybride est stérile, mais très productif en termes de biomasse, avec des teneurs élevées en lignocellulose. En conséquence, l'industrie s'intéresse fortement à cette espèce végétale pour des applications telles que la production d'agro-carburants ou dans le domaine de la chimie verte, ainsi que pour la production de biocarburants, de bioplastiques…[2]
Cependant cette productivité est fortement réduite pour beaucoup Miscanthus espèces, en raison de leur grande sensibilité aux basses températures (inférieures à 10°C = 50°F). Ces températures sont courantes dans nos territoires du Nord, où il est donc difficile de cultiver cette plante. Par conséquent, des travaux de recherche ont été effectués pour étudier le comportement de divers Miscanthus génotypes en réponse au refroidissement. L'objectif principal était de caractériser la base génétique d'une telle réponse. Les résultats attendus devraient aider à sélectionner des Miscanthus génotypes, même dans des conditions environnementales avec de grandes variations de température (comme dans nos pays).
Cette étude, en libre accès depuis Annals of Botany, s'est intéressée aux relations entre l'intensité de la photosynthèse, la teneur en glucides et l'expression de différents gènes lors de la réponse de la plante à une exposition brutale à de basses températures.[3]
Les auteurs ont démontré qui Miscanthus giganteus était l'espèce la plus productive pour la photosynthèse, et que ses deux espèces parentales affichaient des comportements différents dans des conditions optimales de culture. En ce qui concerne l'accumulation de glucides, M. sacchariflorus se comportait comme la canne à sucre (plante tropicale exigeante en chaleur et en humidité), alors que M. sinensis semblait plus proche d'une graminée des régions tempérées. En réponse au refroidissement, M. giganteus a pu maintenir plus efficacement ses performances de production que les autres espèces étudiées. Les concentrations de deux enzymes impliquées dans l'accumulation des saccharoses diminuent significativement chez les génotypes les moins résistants ; ces protéines pourraient ainsi jouer un rôle dans la résistance aux basses températures. Par ailleurs, le facteur de transcription MsCBF3 était nettement plus exprimé dans les génotypes sensibles aux variations de température. En conséquence, ce gène pourrait être un bon marqueur moléculaire à utiliser pour prédire la résistance au froid pour différentes Miscanthus génotypes.[3]
Ces résultats récemment publiés devraient ouvrir de nouvelles pistes d'exploration en vue d'une amélioration génétique du Miscanthus pour sa résistance aux basses températures de nos régions du Nord. Peut-être verrons-nous de l'herbe à éléphant en France dans un avenir proche, mais probablement encore sans les troupeaux d'éléphants…
Photo :
Photo 1 : Miscanthus de plus en plus au Centre de recherche sur la bioénergie des Grands Lacs par leCentre de recherche sur la bioénergie des Grands Lacs. [cc]par-nc-sa[/cc]
Photo 2 : Herbe à éléphant / Micanthe giganteus by Amanda Slater. [cc]par-sa[/cc]
Bibliographie:
- [1] Cultivons l'énergie de demain avec Miscanthus, France Miscanthus http://www.cgb-france.fr/IMG/pdf/Brochure_miscanthus_2009.pdf
- [2] Wikipédia, Miscanthus, http://en.wikipedia.org/wiki/Miscanthus, et vous pouvez voir spécifiquement Miscanthus giganteus et Miscanthus sinensis
- [3] Purdy S., Maddison A., Jones L., Webster R., Andralojc J., Donnison I., Clifton-Brown J., La caractérisation des réponses au choc de refroidissement dans quatre génotypes de Miscanthus révèle la tolérance supérieure de M x giganteus par rapport à M. sinensis et M. sacchariflorus. Annals of Botany 111 (5): 999-1013. EST CE QUE JE: 10.1093/aob/mct059
