Vous êtes ici

Orobanche, ou les secrets d’une germination

Orobanche bulbosa Chaparral Broomrape par David A. Hofmann CC-BY-NC-ND

Le Laboratoire de Biologie et Pathologie Végétale de Nantes (LBPV) a développé des programmes de recherche autour du fonctionnement de l’orobanche, une plante parasite qui prolifère dans les champs de culture.

Comment se débarrasser d’une plante parasite sans éradiquer le reste des végétaux ? Au final, c’est un peu la question à laquelle cherchent à répondre les scientifiques du LBPV. Ce laboratoire spécialisé notamment dans l’étude des pathologies végétales, travaille depuis plusieurs années sur l’orobanche, un parasite bien connu des agriculteurs. Vous ne la connaissez pas, mais vous l’avez certainement déjà vue dans les champs. Particularité de l’orobanche : elle n’a pas de chlorophylle. Elle n’effectue donc pas la photosynthèse. Mais surtout, sa germination suit un mode opératoire particulier : elle est stimulée par une substance produite par la plante hôte. Prenons un exemple dans lequel des graines d’orobanche se trouvent proches d’un pied de colza : des substances en provenance des racines du colza vont favoriser la sortie de terre de l’orobanche qui derechef va parasiter les racines en détournant la sève du pied de colza. 

Défi

En matière d’agro-écologie, champ de réflexion où l’on cherche à favoriser une agriculture durable en évitant de surexploiter les ressources environnementales, l’orobanche est un sujet de choix pour les scientifiques. Car faire face à ce phénomène dans les champs est un véritable défi. Impossible de s’en débarrasser à moins d’utiliser des doses substantielles d’herbicides qui vont par-là même contaminer la terre et tuer toutes les plantes alentour. Les fongicides (contre les champignons) ne fonctionnent pas. Un plant d’orobanche peut produire jusqu’à 500 000 graines quand les plantes les plus reproductrices ne dépassent pas quelques milliers. Ces graines sont minuscules et à l’œil nu, l’ensemble évoque de la poussière. Cerise sur le gâteau : certaines graines peuvent survivre 15 ans dans la terre avant de rencontrer les conditions favorables pour la germination. Un CV bien rempli pour une plante parasite. C’est pourquoi les chercheurs se penchent désormais sur ce cycle très particulier et notamment sur l’étape de germination qui semblerait être une clef pour freiner le grignotage des parcelles par ce parasite.

Signal chimique

« Les graines de plantes ont toutes besoin d’eau et d’oxygène pour germer et elles peuvent en général germer de manière autonome dans leur environnement, fait remarquer Séverine Thoiron, enseignante-chercheuse au LBVP. Elle travaille depuis plusieurs années sur cette plante parasite. Mais l’orobanche a besoin en plus d’un signal chimique pour achever sa germination. » Ledit signal chimique porte un nom : les strigolactones. « C’est aussi une famille d’hormones impliquée dans le développement des plantes, explique Séverine Thoiron. Elle est sécrétée à proximité des racines. »

Dans les faits, la germination des graines d’orobanche commence seule puis s’arrête. Si les graines se trouvent à proximité d’une racine, les strigolactones en provenance de cette racine induisent chez l’orobanche l’expression de certains gènes. Ceux-ci vont déclencher la production d’enzymes de dégradation de l’acide abscissique. Chez les plantes, cet acide est un inhibiteur de la germination. C’est donc lui qui empêche les graines d’orobanche de germer seules. Grâce aux strigolactones qui proviennent des racines environnantes, les graines d’orobanche peuvent achever leur germination et émettre une radicule en direction de l’hôte.

Réseau

Seconde étape, le parasitisme... « Si elle est suffisamment proche d’une racine, la radicule de l’orobanche y pénètre, mais on ne sait pas exactement comment, concède Séverine Thoiron. Elle s’insinue entre les cellules externes de ces racines notamment en dégradant leurs parois. Puis elle forme un suçoir et se connecte au réseau de sève de la plante hôte. » Pour avoir une idée de la présence de l’orobanche, il faut aller dans les champs de Colza, là où elle est très présente. Si on aperçoit des surfaces où le colza pousse moins haut que dans le reste du champ, il y a de très fortes chances pour que l’orobanche soit présente, suçant au sens littéral, l’énergie de la plante hôte. « En France, l’essor de l’orobanche est relativement récent, rapporte Séverine Thoiron. On ne sait pas vraiment comment elle est arrivée chez nous. De manière générale, c’est plutôt dans le pourtour méditerranéen qu’on décèle sa présence, notamment sur le tournesol en Espagne et dans certains pays de l’est. »  

La suite ? « Notre question c’est : qu’est-ce qui se passe entre la perception des strigolactones par l’orobanche et l’expression du gène ? », résume la chercheuse. La connaissance des processus gouvernant cette étape permettrait d’envisager à terme d’empêcher la germination de l’orobanche. Mais parallèlement, certains scientifiques étudient aussi la possibilité d’induire des germinations suicides afin d’épuiser les stocks en graines d’orobanche des sols contaminés. Les mystères de l’orobanche sont loin d’être levés.

L.Salters

Infos complémentaires

Laboratoire de Biologie et Pathologie Végétales (LBPV)

Ajouter un commentaire