Le plasma renforce l'orge
Des chercheurs veulent armer les céréales contre la sécheresse et le stress hydrique - avec de l'eau traitée au plasma
Une équipe de chercheurs de Greifswald a démontré dans une étude que l'eau traitée au plasma permet aux plantes céréalières de mieux réagir au stress de la sécheresse et donc aux conditions météorologiques extrêmes telles que la sécheresse. Pour ce faire, les différents paramètres considérés comme des indicateurs de stress oxydatif dans une plante ont été comparés entre eux et des indices ont été formulés quant au lien entre un traitement au plasma et le renforcement de la plante.
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L'équipe de chercheurs fait partie de l'alliance 'PHYSICS FOR FOOD - EINE REGION DENKT UM!', initiée par l'université de Neubrandenburg, le Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) de Greifswald et d'autres partenaires économiques de la région. L'alliance mène des recherches sur des méthodes physiques respectueuses de l'environnement pour l'agriculture et l'industrie alimentaire afin de trouver une réponse alternative aux défis du futur.
Le plasma froid à pression atmosphérique constitue à cet égard une méthode physique permettant de réduire l'utilisation d'agents chimiques. Il se compose entre autres d'électrons, d'ions, d'atomes et de molécules neutres ainsi que d'espèces réactives. L'INP de Greifswald produit de l'eau traitée par plasma.
Les résultats de l'étude menée par des chercheurs de l'INP et de l'Institut de botanique et d'écologie du paysage de l'Université de Greifswald dans le cadre du projet phare PHYSICS FOR CROPPING SYSTEMS viennent d'être publiés dans le Journal of Plant Growth Regulation.
Des plantes d'orge en serre ont été aspergées d'eau déminéralisée et traitée au plasma ou d'eau déminéralisée uniquement, puis exposées à un stress oxydatif tel que la sécheresse. Les chercheurs ont analysé les effets de ces traitements dans les feuilles et dans les racines.
Ils ont ainsi trouvé des indices de liens entre les avantages trouvés jusqu'à présent d'un traitement direct au plasma - par exemple l'inactivation de champignons, de virus ou de bactéries à l'origine de maladies des plantes, ainsi que le fait de favoriser la germination et la croissance - et l'influence sur le système antioxydant. Ainsi, le traitement de l'eau par le plasma produit entre autres du peroxyde d'hydrogène et du monoxyde d'azote en faible concentration. Ces deux molécules stimulent le réseau de signalisation de la plante pour qu'elle produise des antioxydants enzymatiques et non enzymatiques, c'est-à-dire pour qu'elle lutte contre le stress oxydatif. Les paramètres du stress oxydatif ont pu être comparés aussi bien dans les feuilles que dans les racines - dans les deux cas avec et sans traitement au plasma - et des indices de relations ont pu être documentés.
Christine Stöhr, professeur de physiologie végétale à l'Institut de botanique et d'écologie du paysage de l'Université de Greifswald et directrice du groupe de recherche, dresse le bilan suivant : "Les composants dont la plante a besoin pour pouvoir réagir de manière appropriée à un stress oxydatif lui ont été fournis par l'eau traitée au plasma. Reste à savoir si d'autres processus ont lieu. Le métabolisme d'une plante est extrêmement vaste. Nous nous penchons maintenant sur l'expression des gènes de la plante afin d'analyser quels gènes sont activés et provoquent ces réactions".
Un autre résultat remarquable est que l'effet de l'eau traitée au plasma a pu être détecté dans les feuilles et jusqu'aux racines. Toutefois, il s'est également avéré que les antioxydants dans la plante, qui sont renforcés par l'eau plasmatique, n'étaient décelables que lorsque la plante était vraiment exposée à un stress de sécheresse. Il s'agit ici de ce que l'on appelle l'effet de priming. L'amorçage consiste à provoquer un état physiologique de la plante afin qu'elle puisse mieux et plus fortement réagir au stress abiotique - comme la sécheresse - et biotique - comme les agents pathogènes. Ce type d'entraînement pourrait tout à fait être utile à l'orge à l'avenir et l'eau traitée au plasma pourrait être utilisée comme moyen d'amorçage.
Henrike Brust, biologiste à l'Institut Leibniz de recherche sur le plasma et la technologie (INP) et membre du groupe de recherche, ajoute : "Cette étude montre que l'eau traitée au plasma a bien un effet sur la physiologie des plantes. Il faut maintenant continuer à découvrir comment se déroulent exactement les processus dans la plante qui lui permettent de mieux réagir au stress oxydatif".
Les résultats de l'étude sont optimistes. C'est pourquoi les chercheurs de l'alliance PHYSICS FOR FOOD continuent de suivre résolument cette voie afin de contribuer à renforcer la résilience des plantes face aux changements climatiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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