Comment les cultures peuvent-elles mieux résister aux sécheresses ?

Les sécheresses qui dévastent la production agricole ne feront que s'aggraver dans les années à venir. L'année dernière, la pire sécheresse de la Californie depuis des décennies a coûté aux agriculteurs de l'État 1 milliard de dollars en perte de revenus en plus du coût du pompage de l'eau pour maintenir les cultures en vie, un étudier de l'Université de Californie, Davis, a montré.

Une plante génétiquement modifiée (illustrée ci-dessous) réagit à un produit chimique pulvérisé en retenant plus d'eau que la version conventionnelle (illustrée ci-dessus).

Une certaine tolérance à la sécheresse a été introduite dans les cultures au fil du temps. En fait, des entreprises agricoles telles que Monsanto, Pionnier DuPont , et Syngenta vendent des variétés de maïs considérées comme résistantes à la sécheresse. On pense qu'ils aident modestement les agriculteurs à maintenir les rendements dans des conditions sèches. Mais dans l'espoir d'augmenter significativement la qualité et la quantité d'aliments cultivés avec moins d'eau, les scientifiques sont toujours à la recherche de nouvelles méthodes de sélection et de biotechnologies. Leur objectif est le maïs et d'autres cultures, en particulier du blé et riz —pour supporter encore mieux les faibles précipitations sans nuire au rendement dans des conditions normales.

Voici quelques recherches récentes qui indiquent les progrès réalisés.

Retenir l'eau à la demande

Les plantes ne consomment généralement qu'une petite partie de l'eau qu'elles absorbent et rejettent le reste dans l'air par les pores de leurs feuilles, appelés stomates. Pendant les périodes sèches, de nombreuses plantes produisent naturellement une hormone appelée acide abscissique (ABA), qui se lie à un récepteur de la plante et ferme les stomates afin que l'eau ne puisse pas s'échapper. Maintenant, des chercheurs de l'Université de Californie, Riverside, ont modifié génétiquement la plante à fleurs Arabidopsis , commun dans les expériences de laboratoire, de sorte qu'il réagit à un fongicide commun comme s'il s'agissait d'ABA. L'idée est qu'il pourrait devenir possible de déclencher la tolérance à la sécheresse à la demande dans des cultures qui ne l'ont pas déjà. le La nature étude a été publiée en février.

Climats plus secs

Des chercheurs en Australie et au Royaume-Uni ont découvert qu'ils pourraient être en mesure de concevoir des plantes pour qu'elles s'en sortent mieux dans un avenir où certaines régions sont beaucoup plus sèches et où l'atmosphère entière contient plus de dioxyde de carbone. Les chercheurs ont modifié un gène qui contrôle la densité des stomates d'une plante. En faisant en sorte que le gène se surexprime, ils ont permis à la plante de retenir plus d'eau, ce qui implique qu'elle se porterait bien dans des conditions de sécheresse. Le travail a été fait en Arabidopsis feuilles, mais l'équipe de recherche va maintenant tester la modification génétique dans une culture largement utilisée (elle n'a pas révélé laquelle) pour observer son rendement et sa qualité, déclare Peter Franks, professeur agrégé à l'Université de Sydney et auteur principal d'un article Publié dans Nouveau Phytologue .

Capteur d'eau

Les chercheurs de Duke ont identifié le gène lié à la capacité des plantes à détecter la quantité d'eau disponible. Les plantes augmentent les niveaux de calcium de leurs cellules lorsque l'eau est rare, ce qui déclenche à son tour d'autres réponses qui peuvent les aider à survivre. Le professeur agrégé de Duke, Zhen-Ming Pei, a déclaré que des recherches supplémentaires sur le gène pourraient conduire à des cultures qui réagissent plus rapidement à la sécheresse. La recherche a été publiée dans La nature août dernier.

Recherche de gènes

Les nouvelles technologies d'analyse de l'ADN aident les chercheurs à identifier les gènes ou les variations génétiques qui pourraient être utiles pour obtenir de meilleures cultures. Dans un récent PLOS ONE article, des experts en sélection de Texas A&M ont cherché à savoir si les faibles rendements locaux de maïs pouvaient s'expliquer par le fait que les agriculteurs du Texas utilisaient des variétés conçues pour les États du Midwest, qui ont des périodes de croissance plus fraîches et plus humides. Les scientifiques ont identifié certains marqueurs génétiques qui pourraient être liés à des traits, y compris la tolérance à la sécheresse, qui augmenteraient la production de maïs dans le climat du Texas. Ils ont utilisé ces informations pour développer un nouveau type de maïs qui sera testé au Texas cet été.

Le plat à emporter :

La science pouvez aider les cultures résistent aux conditions de sécheresse. Mais le développement de nouvelles versions prend généralement beaucoup de temps - jusqu'à sept ans pour les nouvelles variétés en développement aujourd'hui, explique Seth Murray de la Texas A&M University.

Même les variétés conçues pour résister à la sécheresse ont encore besoin d'eau pour survivre. Pourtant, ces variétés pourraient faire une différence dans les zones où l'irrigation ou l'arrosage n'est pas économique. En mars, le Centre international d'amélioration du maïs et du blé a lancé un programme de cinq ans pour fournir du maïs résistant à la sécheresse à environ 400 000 petites exploitations en Afrique.

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