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Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

Une nouvelle recherche sur les cellules souches végétales met en lumière la façon dont les plantes deviennent plus fortes

21 Novembre 2024 Publié dans #amélioration des plantes, #Biotechnologies

Une nouvelle recherche sur les cellules souches végétales met en lumière la façon dont les plantes deviennent plus fortes

 

Université du Connecticut*

 

 

Image :Francesco Gallarotti pour Unsplash

 

 

Nous ne devrions pas ignorer le potentiel des cellules souches dans les plantes, selon une nouvelle recherche de l'UConn.

 

 

La recherche sur les cellules souches est un sujet brûlant. Les chercheurs travaillent depuis des années sur les cellules souches animales et humaines, dont les applications permettent de nombreuses avancées dans le domaine de la médecine humaine.

 

Mais les animaux ne sont pas les seuls à posséder des cellules souches.

 

M. Huanzhong Wang, professeur de biologie moléculaire végétale au College of Agriculture, Health and Natural Resources (CAHNR), souhaite que les gens sachent que les plantes ont également des cellules souches. Comme dans le monde médical, les cellules souches végétales pourraient contribuer à la croissance et au développement de l'homme si elles étaient utilisées pour améliorer l'approvisionnement alimentaire.

 

« Il n'y a pas que les humains et les animaux », explique M. Wang. « Les plantes ont également des cellules souches et nous devrions leur prêter attention. »

 

Dans leurs racines, leurs pousses et leur système vasculaire, les cellules souches contrôlent la division et la différenciation cellulaires des plantes. Les cellules souches végétales jouent un rôle essentiel dans la croissance et le développement.

 

« Les plantes peuvent croître pendant de très nombreuses années parce que différents types de cellules souches leur permettent de pousser en l'air et en profondeur », explique M. Wang. « Pour obtenir une tige ou un tronc plus épais, elles ont besoin d'un autre type de cellules souches. »

 

Les cellules souches végétales ont été largement négligées parce qu'elles n'ont pas d'applications pour la recherche biomédicale humaine. Mais elles n'en sont pas moins fascinantes. M. Wang a démontré qu'une meilleure compréhension du fonctionnement de ces cellules peut contribuer à un approvisionnement alimentaire plus résilient.

 

Le laboratoire de M. Wang travaille depuis des années sur les cellules souches végétales et tente de comprendre comment les plantes contrôlent leurs cellules souches, en particulier les cellules souches qui donnent naissance aux faisceaux vasculaires – les structures qui transportent l'eau et d'autres nutriments dans toute la plante.

 

Le groupe a récemment publié un article dans New Phytologist qui apporte des éclaircissements sur cette question.

 

Le laboratoire de M. Wang a découvert un gène facteur de transcription appelé HVA qui contrôle la division cellulaire dans les cellules souches vasculaires.

Lorsque ce gène est surexprimé, les chercheurs ont observé une augmentation du nombre de faisceaux vasculaires et de l'activité globale des cellules souches.

 

Les chercheurs ont comparé des plantes sans surexpression du gène HVA, des plantes avec une copie du gène HVA surexprimé et un gène normal, et enfin des plantes avec deux copies du gène HVA surexprimé.

 

Dans le groupe sans surexpression, les plantes avaient cinq à huit faisceaux vasculaires. Les plantes avec une copie du gène HVA surexprimé avaient plus de 20 faisceaux et celles avec deux copies des gènes HVA surexprimés en avaient plus de 50.

 

Outre le fait qu'elles permettent à la science de mieux comprendre le fonctionnement des plantes, les découvertes de M. Wang ont d'importantes implications pour l'agriculture.

 

Les plantes qui ont plus de faisceaux vasculaires sont plus fortes et plus résistantes au vent. Cette connaissance pourrait être utilisée pour générer intentionnellement des variétés plus robustes avec la mutation de surexpression.

 

Ceci est particulièrement important pour les cultures hautes et élancées comme le maïs, la plus grande culture des États-Unis.

 

« Lorsque les plantes deviennent plus grandes, elles risquent de se renverser », explique M. Wang. « Le fait d'avoir plus de faisceaux vasculaires permet à la plante de rester immobile et de résister à ces conditions. »

 

Bien que le laboratoire de M. Wang ait mené son étude sur un organisme modèle de la famille de la moutarde, le gène HVA se trouve également dans d'autres plantes, ce qui rend cette recherche largement applicable.

 

HVA est l'un des centaines de facteurs de transcription d'une grande famille dans le génome de la plante. M. Wang souhaite découvrir le rôle des autres gènes de cette famille.

 

« Nous souhaitons étudier d'autres gènes étroitement liés pour découvrir leur fonction », explique M. Wang. « Il sera intéressant d'étudier plus avant comment cette famille de gènes affecte le développement vasculaire. »

 

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de la vision stratégique du CAHNR, qui vise à garantir une filière agricole et un approvisionnement alimentaire dynamiques et durables.

 

________________

 

* Source : New Research on Plant Stem Cells Shines Light on How Plants Grow Stronger - UConn Today

 

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