Les plantes présentent souvent une forme physique réduite lorsqu'elles sont exposées à des conditions environnementales stressantes. De telles conditions peuvent également affecter la progéniture d'une plante dans un phénomène appelé « plasticité transgénérationnelle » ou « effets transgénérationnels ». Chez les plantes, ces effets transgénérationnels peuvent être physiologiques et contrôlés par la plante mère, par exemple par des modifications de l'endosperme ou du tégument. Les effets transgénérationnels peuvent préparer (ou « amorcer ») les plantes à des conditions environnementales particulières, en particulier lorsque la progéniture est susceptible de connaître des conditions similaires à celles de ses parents. Le stress thermique, en particulier, est connu pour affecter la descendance des plantes. Cependant, on ne sait pas dans quelle mesure ces effets dépendent des schémas temporels de stress et si les réponses transgénérationnelles sont adaptatives et génétiquement variables au sein des espèces.

Plantes dans une serre en rangées et colonnes. Les feuilles des plantes forment des rosettes au-dessus du sol. Beaucoup de plantes ont des cylindres clairs sur les rosettes et un entonnoir. De l'entonnoir de nombreuses plantes se trouve une tige portant des fleurs.
Des plantes expérimentales ont été cultivées dans des conditions contrôlées et exposées à différents régimes de stress thermique. Crédit image : Deng et al.

Dans leur nouvelle étude publiée dans AoBP, Deng et al. ont étudié les effets transgénérationnels de différents schémas temporels de stress thermique dans neuf Arabidopsis thaliana génotypes. Ils ont soumis les plantes à des régimes de stress thermique qui variaient en temps et en fréquence, mais pas en température moyenne. La descendance de ces plantes a ensuite été cultivée dans des conditions contrôlées ainsi que sous un stress thermique renouvelé, avec des mesures d'architecture végétale et de fécondité au cours de la croissance des plantes.

Deng et al. ont constaté que le moment des épisodes de chaleur est beaucoup plus important que leur fréquence. Ceci est cohérent avec les conclusions des auteurs dans des travaux antérieurs avec les plantes parentales. La variation du moment du stress parental a systématiquement affecté l'architecture ainsi que le temps de floraison et la biomasse des plantes descendantes, alors que les effets transgénérationnels de la fréquence du stress n'étaient que mineurs. Déng et al. ont également constaté que les réponses transgénérationnelles des plantes à la chaleur sont liées à leurs climats d'origine, ce qui signifie qu'elles peuvent évoluer et l'ont probablement déjà fait dans le passé. Ils suggèrent que ces résultats indiquent le potentiel des populations naturelles ainsi que des variétés de cultures à s'adapter à des climats de plus en plus variables à l'avenir.

LIRE LA RECHERCHE

Deng, Ying, Oliver Bossdorf et JF Scheepens. 2021. "Effets transgénérationnels des fluctuations de température chez Arabidopsis Thaliana." AoB PLANTS. https://doi.org/10.1093/aobpla/plab064.