Les vagues de chaleur pèsent de plus en plus sur la production de coton, ce qui incite les scientifiques à rechercher des plantes capables de résister à ces événements stressants. Une étude récente publiée dans Annals of Botany Dubey et al. ont identifié quatre espèces de coton sauvage australiennes qui sont non seulement thermotolérantes mais bénéficier d'une chaleur élevéeLes scientifiques peuvent désormais utiliser ces espèces sauvages comme point de départ pour introduire la thermotolérance dans le coton commercial.
Pour déterminer si des espèces de coton sauvage ont développé une thermotolérance, Dubey et al. ont réalisé une expérience en serre contrôlée dans laquelle quatre espèces de coton sauvage (Gossypium australe, G. bickii, G. robinsonii et G. sturtianum) qui sont endémiques aux régions arides d'Australie et une espèce commerciale (Gossypium hirsutum) dont on sait qu'ils sont sensibles aux fortes chaleurs ont été exposés à une vague de chaleur de 25 jours.
Dubey et al. expliquent que la température maximale diurne optimale pour la culture du coton est d'environ 30 °C, et qu'au-delà de 36 °C, les processus de reproduction, comme la formation des fleurs, sont affectés. À 40 °C, les processus physiologiques fondamentaux sont altérés. Dans leur étude, les plantes ont donc été cultivées à une température diurne constante de 38 °C et nocturne de 22 °C afin d'induire un stress thermique diurne.
« La justification générale de cette étude était qu'au moins une des quatre espèces sauvages australiennes de la zone aride sélectionnées Gossypium « Les espèces choisies parmi deux clades génomiques devraient avoir développé une thermotolérance supérieure, absente chez un cultivar de coton cultivé commercialement », affirment Dubey et al. Deux des espèces choisies, G. robinsonii et G. bickii, se trouvent dans les paysages les plus chauds du continent australien, tandis que G. australe et G. sturtianum sont répartis dans la savane du nord de l'Australie.
En examinant la physiologie et la morphologie des feuilles des cinq espèces avant et après l'exposition à la canicule, Dubey et al. ont constaté que les espèces sauvages s'étaient adaptées aux journées chaudes. Les températures élevées de 38 °C ont stimulé la croissance des quatre espèces sauvages, mais ont freiné celle du cultivar commercial. De plus, seuls les parents sauvages ont pu refroidir leurs feuilles, utilisant la transpiration comme moyen efficace de régulation de la température.
Français D'après leurs résultats, Dubey et al suggèrent que « l'on peut plaider en faveur d'une plus grande concentration sur le refroidissement par transpiration en tant que trait favorable [dans les programmes de sélection], réduisant en partie le besoin de modifications métaboliques visant à améliorer la thermotolérance. » Dubey et al suggèrent également que la recherche sur les structures de surface des feuilles qui améliorent la dispersion de la chaleur, comme la texture « duveteuse » et les cuticules cireuses observées chez les espèces de coton sauvage, pourrait améliorer la thermotolérance.
« Les espèces sauvages apparentées aux plantes cultivées constituent toujours une source abondante de diversité génétique potentiellement utile », affirment Dubey et al. « La plupart des espèces cultivées ont subi une réduction de leur diversité génétique en raison des programmes intensifs et sélectifs de sélection végétale et de la domestication, ce qui a entraîné un goulot d'étranglement de la diversité allélique. »
Ainsi, Dubey et al. suggèrent que les espèces sauvages apparentées aux plantes cultivées soient davantage explorées comme matériel pour les programmes de sélection des plantes cultivées, car « le matériel génétique des espèces sauvages apparentées à toutes les espèces cultivées endémiques à divers environnements est une ressource précieuse, abritant une large gamme de diversité génétique inexploitée pour lutter contre le stress abiotique et biotique ».
LIRE L'ARTICLE
Dubey, G., Phillips, AL, Kemp, DJ et Atwell, BJ (2025) « Les traits physiologiques et structurels contribuent à la thermotolérance chez les espèces de coton sauvages australiennes », Annals of Botany, 135(3), p. 577–588. Disponible à: https://doi.org/10.1093/aob/mcae098
Image de couverture: Gossypium australe by Kym Nicolson / iNaturalist. CC-BY
