L'accélération de la récupération de la photoprotection chez les plants de soja accroît le rendement des cultures
Selon des chercheurs, la bio-ingénierie des plantes de soja pour améliorer la régulation de la photoprotection - un processus naturel qui permet aux plantes de faire face à l'excès d'énergie lumineuse absorbée en plein soleil - a permis d'améliorer le rendement des graines de soja jusqu'à 33 % dans les essais sur le terrain. Ces résultats pourraient permettre de mettre en place une stratégie indispensable pour augmenter le rendement des cultures et soutenir durablement la sécurité alimentaire mondiale. L'amélioration de la photosynthèse dans les cultures alimentaires a été suggérée comme un moyen durable d'augmenter le rendement des cultures et d'atténuer les pénuries alimentaires mondiales imminentes sans avoir à consacrer davantage de terres à la production agricole. En plein soleil, les plantes dissipent l'excès d'énergie lumineuse absorbée, potentiellement dommageable, sous forme de chaleur grâce à un mécanisme appelé extinction non photochimique (NPQ). Cependant, alors que ce processus est crucial pour protéger l'appareil photosynthétique d'une plante d'un ensoleillement excessif, les mécanismes NPQ peuvent être lents à se relâcher après les transitions vers l'ombre, et pendant les fréquentes transitions soleil-ombre qui se produisent souvent dans les cultures, l'efficacité photosynthétique peut être considérablement réduite. Pour le soja, on estime que la lenteur de la relaxation de la NPQ pendant ces transitions coûte plus de 11 % de l'assimilation quotidienne du carbone. Il a été démontré que l'accélération par la bio-ingénierie de la relaxation NPQ augmente l'efficacité photosynthétique et la Biomasse des plants de tabac cultivés en plein champ. S'appuyant sur ces recherches antérieures, et afin de déterminer si cette approche pouvait être appliquée à une culture alimentaire majeure, Amanda De Souza et ses collègues ont introduit le même changement dans le soja, plante largement cultivée - laquatrième culture céréalière la plus importante et la première source de protéines végétales au monde. Lors d'essais répétés sur le terrain, De Souza et ses collègues ont constaté que l'efficacité de la photosynthèse dans les plantes modifiées était plus élevée dans des conditions de lumière fluctuantes et que le rendement était jusqu'à 33 % plus élevé que celui des plantes non modifiées, et ce pour cinq événements indépendants. Et, malgré l'augmentation du rendement des plantes, la teneur en protéines et en huile des graines est restée inchangée.
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