Dans les cultures céréalières, lorsqu'une feuille ou même toute la partie végétative de la plante sénescence, les acides aminés de ces tissus peuvent être recyclés, c'est-à-dire déplacés vers des tissus en développement tels que les céréales, pour servir de source d'azote. Pour que cela se produise, les protéases doivent entraîner une dégradation massive de molécules complexes telles que les protéines et les rediriger hors des tissus mourants. Il a été constaté qu'une carence en soufre peut entraîner un retard de la sénescence, entraînant à son tour une diminution potentielle de la qualité et de la quantité de céréales récoltables. Ceci est particulièrement intéressant puisque les dernières décennies ont vu le soufre devenir un nutriment limitant pour les cultures dans plusieurs parties du globe.
Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, l'auteur principal Cintia G. Veliz et ses collègues examinent comment carence en soufre affecte huit protéases différentes des quatre classes principales : cystéine-protéases, sérine-protéases, aspartique-protéases et métallo-protéases. Les auteurs ont également traité des plantes déficientes en soufre avec le méthyl-jasmonate (MJ) inducteur de sénescence dans l'obscurité (lui-même un inducteur de sénescence) pour déterminer si les protéases pouvaient être induites même avec une carence en soufre.
Sept des huit protéases testées ont montré une induction réduite ou même nulle dans des conditions limitées en soufre. Le traitement au MJ et à l'obscurité a inversé l'inhibition après un délai, permettant aux protéases d'atteindre des niveaux similaires à ceux du groupe témoin, montrant que la carence en soufre retarde la progression de la sénescence, mais ne l'empêche pas. La carence en nutriments a également provoqué une altération du schéma d'expression des gènes de la protéase en ce qui concerne l'âge des feuilles et le stade de développement. Trois des gènes codant pour des protéases dans deux classes différentes ont été induits dans les feuilles vertes au cours du stade végétatif de la plante.
« Les résultats obtenus ici montrent que la pénurie de soufre et l'induction de la sénescence n'exercent pas le même effet sur toutes les protéases analysées, même au sein d'un même groupe catalytique », écrivent les auteurs, démontrant la complexité du réseau de régulation impliqué et suggérant « l'implication de différentes voies de transduction déclenchant l'induction de chacune. L'effet en aval sur l'efficacité de la remobilisation de l'azote qui est causé par la limitation du soufre aura un impact à la fois sur le rendement et la qualité des graines, ce qui rend son étude plus approfondie d'un intérêt significatif.
