Lorsque les plantes subissent un stress hydrique induit par la sécheresse, la capacité de résister à l'embolie - la formation de bulles d'air dans les tubes du xylème qui empêchent leur fonction - est essentiel à leur survie. Bien que la résistance à l'embolie ait été bien étudiée chez les arbres, on en sait moins sur la façon dont les plantes herbacées résistent au stress hydrique. L'usine modèle Arabidopsis thaliana est une espèce utile pour tester cette caractéristique car elle est capable de produire une petite quantité de bois à la fois dans son hypocotyle et dans la base de la tige de l'inflorescence. On pense que le bois joue un rôle dans la détermination de la résistance à l'embolie.

Dans une nouvelle étude publiée dans Annals of Botany, l'auteur principal Ajaree Thonglim et ses collègues ont étudié quatre A. thaliana accessions avec des différences dans la forme de croissance, la production de tissus ligneux et réponse à la sécheresse afin de comprendre les traits sous-jacents à la résistance à l'embolie. Les chercheurs ont fait des observations anatomiques détaillées en utilisant la microscopie optique et électronique à transmission, ainsi que l'établissement de courbes de vulnérabilité pour chaque accession.

Plus une tige était boisée, plus sa résistance à l'embolie était grande, bien que ce trait ne se soit pas avéré directement responsable de cette résistance. Au contraire, le caractère boisé est fortement lié à d'autres caractères tels que l'épaisseur de la membrane des fosses intervasculaires et l'épaisseur de la paroi des vaisseaux, qui eux-mêmes augmentent la résistance.

Les auteurs ont constaté que parmi les divers traits anatomiques mesurés, l'épaisseur de la membrane de la fosse intervasculaire expliquait le mieux les différences de résistance à l'embolie entre les accessions. En termes fonctionnels, cela peut s'expliquer par l'hypothèse d'ensemencement d'air, qui prédit que les bulles de gaz passeront dans les vaisseaux xylémiques adjacents non embolisés par le biais de pores dans les membranes des fosses, élargissant rapidement l'embolie et accélérant la défaillance hydraulique et la mort des plantes.

Étant donné que la majorité de toutes les cultures vivrières sont herbacées et que le changement climatique augmente la fréquence et la gravité des sécheresses et des vagues de chaleur, il est important de mieux comprendre la résistance de ces plantes.

« L’ajout de nouveaux spécimens et la réalisation de mesures complémentaires relatives à la tolérance à la sécheresse dans les tiges, les feuilles et les racines permettront sans aucun doute de mieux comprendre le mécanisme complexe que cette espèce modèle herbacée à courte durée de vie a développé pour faire face aux périodes de pénurie d’eau », écrivent les auteurs.