Le transport des biopesticides au sein des plantes ouvre de nouvelles perspectives

Le transport des biopesticides au sein des plantes ouvre de nouvelles perspectives

Université du Queensland*

Le Dr Chris Brosnan et le Dr Don Gardinar dans le laboratoire du QAAFI. (Crédit photo : Megan Pope)

Une étude menée par l'Université du Queensland a révélé que les biopesticides à base d'ARN double brin (ARNdb) pulvérisés sur les feuilles des plantes peuvent se propager jusqu'au système racinaire.

Dirigés par le Dr Chris Brosnan de la Queensland Alliance for Agriculture and Food Science (Alliance du Queensland pour les sciences de l'agriculture et de l'alimentation) de l'UQ, ces travaux réfutent également une idée fausse de longue date selon laquelle l'ARN double brin pénètre directement dans les cellules végétales.

« Au contraire, nous avons démontré chez plusieurs espèces que lorsqu'il est pulvérisé sur les feuilles d'une plante, l'ARN double brin est mobile et se déplace entre les cellules et dans toute la plante, y compris jusqu'aux racines », a déclaré le Dr Brosnan.

« Si nous essayons de cibler un agent pathogène, cette technologie de pulvérisation a de réelles chances d'être efficace, car l'ARN double brin peut se déplacer de manière systémique et rencontrer les agents pathogènes à éliminer. »

L'ARN double brin est une molécule qui peut réguler les gènes ou déclencher une interférence ARN (RNAi) chez les espèces nuisibles et pathogènes ciblées, notamment les virus, les bactéries et les champignons.

Les biopesticides à base d'ARNi sont une technologie émergente qui représente une alternative durable aux stratégies de protection des cultures à base de produits chimiques de synthèse.

Lorsque les ravageurs ou les agents pathogènes ingèrent ou absorbent l'ARN double brin, des gènes essentiels sont désactivés, ce qui tue le ravageur sans nuire à la plante ni à aucun autre organisme bénéfique ou non ciblé.

Le Dr Donald Gardiner, du QAAFI, a déclaré que ces résultats étaient importants.

« Ces travaux remettent en cause le dogme concernant la stabilité, l'absorption et le mouvement de l'ARN double brin, ce qui est essentiel dans le cadre du développement de cette technologie », a déclaré le Dr Gardiner.

« À l'heure actuelle, il n'existe aucun produit pulvérisable efficace pour lutter contre les parasites et les agents pathogènes présents dans le sol.

« Il est difficile d'introduire un produit protecteur dans les racines des plantes. Si nous parvenons à pulvériser de l'ARN sur une feuille et à le faire circuler à travers les tissus de la plante sous forme de molécule intacte jusqu'à ses racines, cela constituera une opportunité significative pour lutter contre les parasites et les agents pathogènes difficiles à atteindre. »

Le Dr Brosnan a déclaré que le prochain objectif de l'équipe était d'identifier les organismes racinaires très sensibles à l'ARN double brin.

« L'un des défis liés au développement de technologies efficaces basées sur l'ARN est l'instabilité de l'ARN dans le sol », a-t-il déclaré.

« Nos découvertes pourraient atténuer ce problème, mais nous devons savoir comment cet ARN transloqué est ensuite transféré aux organismes sensibles.

« Les nématodes, qui sont des ravageurs majeurs dans l'agriculture et affectent les céréales, le cotonnier et de nombreuses espèces horticoles importantes, pourraient être une cible potentielle. »

Cette recherche a été publiée dans Nucleic Acids Research.

Collaborations et remerciements

Cette recherche a été soutenue par le Genome Innovation Hub de l'UQ, le Translational Research Hub for Sustainable crop protection de l'Australian Research Council du gouvernement australien, ainsi que par une bourse de recherche industrielle Advance Queensland du gouvernement du Queensland. La Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation est un institut de recherche de l'Université du Queensland, créé et soutenu par le ministère des Industries Primaires.

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* Source : Moving biopesticides through plants opens new opportunities - News - The University of Queensland