Une startup parie que sa touche magique sur les semences peut augmenter les rendements des cultures

Les communautés de micro-organismes vivant dans des plantes saines pourraient-elles détenir les clés pour augmenter considérablement les rendements des cultures ? Une nouvelle entreprise financée par du capital-risque parie que oui.

Indigo , une startup basée à Cambridge, dans le Massachusetts, développe des traitements des cultures à base de microbes identifiés grâce à l'étude des bactéries et champignons bénéfiques, connus collectivement sous le nom de microbiome, qui vivent naturellement dans et autour des plantes. Anciennement connu sous le nom de Symbiota, Indigo a annoncé jeudi qu'il lancerait cette année ses deux premiers produits, des enrobages de semences à base de microbes pour deux cultures non divulguées.

L'utilisation de microbes bénéfiques pour renforcer les cultures n'est pas une idée nouvelle. De grandes sociétés semencières comme Monsanto et Syngenta ont publié planter traitements qui contiennent des microbes et investissent dans la recherche et le développement connexes. Indigo est unique en ce sens qu'il se concentre sur les microbes qui vivent dans les tissus végétaux, par opposition au sol près des racines de la plante, déclare le PDG de la société, David Perry. Les scientifiques n'ont que récemment commencé à se rendre compte de l'étendue de ces communautés et de leur importance pour la santé des plantes.

L'un des microbes testés par Indigo confère au soja une plus grande résistance aux conditions sèches et a entraîné une augmentation du rendement lors des tests en serre. À gauche se trouvent des témoins non traités et les plantes à droite ont été traitées avec la nouvelle souche.

Jusqu'à présent, les scientifiques d'Indigo ont testé sur le terrain ses microbes bénéfiques sur le maïs, le blé, le coton, le soja, l'orge, le canola, divers haricots, les pois chiches et le sorgho. Perry dit que sur la base des résultats des tests sur le terrain, la société s'attend à ce que ses premiers produits permettent une amélioration du rendement de 10 % ou plus par rapport aux cultures non traitées. Il dit que les cultures d'Indigo n'auront pas besoin d'autant de pesticides ou d'engrais pour prospérer.

De nombreux experts affirment qu'à son taux de croissance actuel, la productivité agricole ne suffira pas à répondre à la demande de cultures, qui devrait augmenter considérablement d'ici 2050 grâce à de nombreux facteurs, notamment la croissance démographique, une plus grande consommation alimentaire due à une richesse accrue et une utilisation accrue. de biocarburants. Améliorer les rendements de plusieurs cultures de 10 % reviendrait à faire un bond en avant d'une décennie, dit Perry, puisque la productivité agricole mondiale augmente d'environ 1 % par an.

L'intensification de la concurrence pour la terre et d'autres ressources signifie que l'amélioration des rendements sera cruciale. Une grande partie des améliorations apportées au cours des dernières décennies est due à l'utilisation de pesticides, d'herbicides et d'engrais chimiques. Les fondateurs d'Indigo ont entrepris de trouver un autre moyen, et en ont peut-être trouvé un dans le microbiome.

Tout comme le microbiome humain, les microbiomes végétaux ont évolué pour remplir des fonctions bénéfiques voire vitales pour leurs hôtes. Dans un exemple bien connu, les bactéries qui vivent dans les nodules sur les racines des légumineuses convertissent l'azote en une forme utilisable pour les plantes. Les microbes qui vivent dans les racines ou les feuilles peuvent faire des choses comme protéger la plante contre des ravageurs spécifiques ou renforcer sa capacité à survivre dans des conditions environnementales difficiles. Perry dit que les graines modernes ont moins de microbes et moins de diversité dans les souches que leurs homologues sauvages ou même les graines plus anciennes. Une hypothèse est que les pratiques agricoles modernes, en particulier l'utilisation de fongicides, ont modifié les microbiomes des cultures de manière préjudiciable.

Indigo teste un microbe qui augmente la croissance des racines des semis de coton dans des conditions de sécheresse en serre. Les plantes de gauche sont des témoins non traités ; ceux de droite ont été traités avec la nouvelle souche.

En séquençant les génomes d'organismes trouvés dans des milliers d'échantillons de plantes prélevés dans le monde entier, les scientifiques d'Indigo ont créé une base de données de plus de 40 000 microbes individuels. À l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, ils identifient des organismes spécifiques susceptibles d'être bénéfiques dans certaines conditions, par exemple des microbes qui pourraient rendre une culture particulière plus tolérante aux conditions sèches. Les candidats prometteurs passent aux essais en serre et éventuellement aux essais sur le terrain.

L'idée derrière Indigo reflète un changement de paradigme assez récent dans la réflexion sur le microbiome végétal qui est similaire à ce qui se passe en médecine, où ce n'est qu'au cours des dernières années que les scientifiques ont réalisé l'importance du microbiome pour la santé humaine, dit Betsy Arnold , professeur de sciences végétales et d'écologie et de biologie évolutive à l'Université de l'Arizona. Les scientifiques étudient les microbes bénéfiques pour les plantes depuis des décennies, explique Arnold, un collaborateur universitaire d'Indigo. Mais une grande partie de ce travail était axée sur les interactions plantes-microbes individuelles, et les chercheurs rassemblent maintenant ces connaissances.

Le décryptage de la fonction du microbiome végétal dans la santé et la productivité ne fait que commencer, dit Perry. Nous savons probablement 1 ou 2 % de ce que nous allons savoir dans cinq ou dix ans.

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