Étude : des chercheurs de l'Université Humboldt mettent en lumière les mécanismes à l'origine du rendement du blé

Étude : des chercheurs de l'Université Humboldt mettent en lumière les mécanismes à l'origine du rendement du blé

Université Humboldt de Berlin*

La physiologie, la sélection végétale moderne et les défis posés par le changement climatique jouent un rôle clé pour garantir des rendements stables pour la culture la plus importante au monde.

Le blé est l'une des cultures les plus importantes au monde et joue donc un rôle crucial pour la sécurité alimentaire. Une étude récemment publiée par des chercheurs de l'Université Humboldt de Berlin (HU) dans Nature Communications apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes biologiques qui déterminent le rendement du blé. Les chercheurs ont pu démontrer que les rendements élevés ne dépendent pas de caractères individuels. Le rendement de cultures telles que le blé résulte d'interactions complexes entre les caractères génétiques, les facteurs environnementaux et la gestion agricole. L'étude montre que ces processus ne sont pas statiques, mais que les plantes peuvent adapter de manière flexible leurs stratégies physiologiques à différentes conditions environnementales – un avantage crucial face à l'augmentation des fluctuations climatiques.

La publication, dirigée par M. Tsu-Wei Chen, professeur en systèmes alimentaires végétaux intensifs à la Faculté des Sciences de la Vie de l’HU, rassemble trois perspectives clés – la physiologie des cultures, la sélection végétale moderne et les défis du changement climatique – et démontre à quel point leur interaction est cruciale pour la stabilité future des rendements. Il apparaît ainsi clairement que la « dynamique source-puits » – c'est-à-dire la relation finement réglée entre la production d'assimilats (glucides) par la photosynthèse (source) et leur stockage dans les grains (puits) – joue un rôle clé dans la formation du rendement et est fortement influencée par la sélection végétale et les conditions environnementales.

La sélection végétale à long terme améliore la capacité des plantes à s’adapter au changement climatique

L’équipe de M. Chen a collecté et analysé de vastes ensembles de données sur la sélection historique du blé et a examiné à la fois les caractères liés à la source, tels que la performance photosynthétique, et ceux liés au puits, tels que le développement des grains. Ce faisant, elle a pu démontrer que les progrès en matière de sélection ne sont pas uniquement attribuables à des caractères individuels, mais à un réseau finement réglé de processus physiologiques. Cette nouvelle analyse s'appuie sur une étude antérieure du même groupe de recherche, publiée dans Nature Plants en 2023 (Sabir et al., 2023, Nature Plants), et confirme une découverte inattendue issue d'une étude sur la sélection végétale entre 1960 et 2010 : la sélection végétale à long terme semble avoir involontairement amélioré la sensibilité aux températures élevées dans le contexte du changement climatique – en particulier au cours des premiers stades de développement – et renforce ainsi également la capacité d'adaptation des plantes.

Ces résultats ont des implications considérables pour l'agriculture : une meilleure compréhension de l'interaction dynamique entre les sources et les puits pourrait permettre aux futurs programmes de sélection d'être orientés plus spécifiquement vers des rendements stables et élevés – même dans des conditions stressantes telles que la sécheresse ou les fluctuations de température.

Dans l'ensemble, l'étude souligne la nécessité d'une approche intégrée de la recherche végétale qui tienne compte à la fois des facteurs génétiques, physiologiques et agronomiques. Cela pourrait contribuer de manière décisive à la sécurité alimentaire mondiale.

Institutions participantes

• Université Justus Liebig de Giessen (JLU)

• Institut Julius Kühn, Université de Bonn

Publication

Plasticity of source-sink dynamics contributes to wheat yield stability (la plasticité de la dynamique source-puits contribue à la stabilité des rendements du blé)

Tien-Cheng Wang, Anna Moritz, Mahmoud Mabrouk, Emilio Villar Alegría, Burak Arinalp, Eliyeh Ganji, Lukas Förter, Benjamin Wittkop, Eva Herzog, Rod J. Snowdon, Andreas Stahl & Tsu-Wei Chen. 2026. Nature Communications.

À propos de l'auteur

Tsu-Wei Chen est professeur en systèmes alimentaires végétaux intensifs à la Faculté des Sciences de la Vie de l'Université Humboldt de Berlin depuis 2020. En 2020, il a été admis au prestigieux programme Emmy Noether de la Fondation Allemande pour la Recherche (DFG). Ses recherches portent sur les fonctions physiologiques des cultures horticoles et agricoles (céréales et légumes) et sur la manière dont ces fonctions peuvent être améliorées grâce à la sélection végétale.

Informations complémentaires

https://www.nature.com/articles/s41467-026-72330-x

https://www.nature.com/articles/s41477-023-01516-8

https://www.agrar.hu-berlin.de/de/institut/departments/dntw/gpfs

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* Source : Study: Researchers at Humboldt University uncover the mechanisms behind wheat yield - Humboldt-Universität zu Berlin