Le sélénium est un élément essentiel pour la santé animale, mais il peut aussi être toxique à fortes concentrations. Les plantes sont connues pour exploiter cela en stockant des niveaux élevés de sélénium dans leurs feuilles et en empoisonnant efficacement les herbivores et les agents pathogènes. Pourtant, il peut y avoir des coûts associés à l'accumulation de sélénium dans les tissus végétaux, y compris le stress oxydatif et des taux de croissance réduits. Le sélénium peut également remplacer le soufre dans les protéines, entraînant une malformation des protéines et une altération de la fonction des protéines. Par conséquent, il est important que les plantes trouvent un équilibre entre les impacts positifs et négatifs de l'accumulation de sélénium, optimisant les avantages de la protection des herbivores tout en prévenant les dommages oxydatifs et les troubles de la croissance.

Brassica juncea, l'espèce étudiée, est connue pour accumuler du sélénium dans ses tissus pour se protéger des herbivores. Image : Petr Pakandl / Wikipedia.

Dans une nouvelle étude publiée dans AoBP, Steven et Culver étudiez cet acte d'équilibre en détail dans la moutarde brune (Brassica juncea). Plus précisément, ils ont exploré les limites inférieures auxquelles la concentration de sélénium sert de défense contre les herbivores et si ces concentrations présentaient un coût pour la croissance des plantes. Les auteurs ont découvert que les plantes de moutarde brune qui absorbaient le sélénium du sol et l'accumulaient dans leurs feuilles étaient en fait moins mangées par une larve de papillon (Pieris rapaeCependant, à fortes concentrations de sélénium, les plantes produisaient également moins de fleurs. Dans cette étude, l'accumulation de sélénium protège B. juncea plantes d'herbivores, mais cela peut avoir un coût de reproduction. Les auteurs concluent qu'en effet, un équilibre entre défense et toxicité peut favoriser le maintien de niveaux intermédiaires de concentration en sélénium dans les tissus des accumulateurs de sélénium tels que B. juncea.

Point culminant du chercheur

Janet Steven a grandi en Virginie-Occidentale et est diplômée du Davidson College, où elle a obtenu une licence en biologie en 1996. Elle a soutenu sa thèse de doctorat en botanique à l'Université du Wisconsin-Madison en 2003 et a effectué des recherches postdoctorales à l'Université de l'Indiana. Elle a débuté sa carrière d'enseignante en lettres et sciences humaines au Sweet Briar College et est actuellement professeure agrégée à l'Université Christopher Newport de Newport News, en Virginie.

Janet est une écologiste spécialisée dans l'évolution des plantes et s'intéresse aux processus microévolutifs. Elle s'investit dans la recherche de premier cycle et enseigne aux étudiants à devenir de meilleurs scientifiques. Elle est également directrice du master en sciences de l'environnement à Christopher Newport et attache une grande importance à la recherche et à la rigueur scientifique dans les carrières environnementales.