Pour la plupart des espèces végétales, CO atmosphérique élevé₂ entraînent une diminution de la conductance stomatique (g_s) en provoquant la fermeture partielle du stomates. Cela permet à la plante de diminuer la perte d'eau par transpiration. Connaissances actuelles du contrôle au niveau moléculaire du CO stomatique₂ la réponse est basée principalement sur des études qui ont étudié la réponse au CO à court terme₂ changements, sur l'échelle des minutes aux heures. Il n'est pas clair, cependant, si ces données sont représentatives des changements à plus long terme qui se produisent au fil des semaines ou des mois. Avec CO atmosphérique₂ les niveaux devraient doubler au cours du siècle prochain, la réponse stomatique à long terme pourrait avoir un impact majeur sur l'utilisation de l'eau par les plantes à l'avenir, et une compréhension de sa régulation pourrait aider les chercheurs à améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les cultures.

Dans une nouvelle étude publiée dans Annals of Botany, l'auteur principal Karin SL Johansson et ses collègues ont étudié le contrôles génétiques à court et à long terme g_s réponses au CO élevé₂ les niveaux. Les chercheurs ont utilisé deux lignées consanguines recombinantes d'Arabidopsis, l'une avec un fort CO₂ réponse, et une avec un faible CO₂ et utilisé la cartographie des locus de traits quantitatifs (QTL) pour identifier les loci contrôlant g_s réponses

Les auteurs ont découvert que les réponses stomatiques à court et à long terme étaient toutes deux associées à un QTL sur le chromosome 2 qui expliquait environ la moitié de la variation à court terme observée dans les réponses entre les lignes faibles et fortes. CO élevé₂ causé un g moyen_s diminution de 26% dans les lignées d'Arabidopsis testées, ce qui est similaire à ce qui a été trouvé dans les expériences de terrain étudiant la réponse à long terme. Les plantes ont également montré une augmentation de 60% de la surface foliaire totale.

"Le fait que le CO à court et à long terme₂ les réponses étaient significativement corrélées et associées au même locus suggèrent que la connaissance de la voie de signalisation pour le g à court terme_s régulation en réponse au CO élevé₂ concentration pourrait être utilisée pour la manipulation de g à long terme_s réponses sous l'augmentation du CO atmosphérique₂», écrivent les auteurs. Ils notent que la sélection de cultures à haute efficacité d'utilisation de l'eau pourrait produire des variétés capables de pousser dans les régions arides, comme cela a déjà été fait avec le blé. "De grandes différences de g_s ou l'efficacité de l'utilisation de l'eau observée chez les cultivars de blé, de riz, de maïs, de légumineuses, de coton et de canne à sucre montrent qu'il existe également un grand potentiel inexploité dans la variation génétique des traits stomatiques chez les espèces cultivées.