Comment le comportement social des plantes de blé influence-t-il la production de céréales ?
Des chercheurs de l'institut IPK Leibniz ont étudié comment le comportement d'une plante de blé individuelle dans des conditions de lumière restrictives influence la performance de l'ensemble de la communauté. Ils ont évalué les phénotypes morphologiques et liés à la biomasse de plantes individuelles cultivées en mélanges sous la lumière du soleil et sous une ombre simulée, ainsi que la pertinence de ces phénotypes pour la communauté de monoculture sur le terrain.
L'un des principaux moteurs de l'évolution des plantes cultivées est la modification de la sélection qui accompagne le passage des plantes d'un environnement naturel très hétérogène et riche en espèces à un environnement de monoculture homogène. La compétition pour les ressources est considérée comme une force prédominante dans la structuration des populations végétales dans le cadre de la sélection naturelle, qui favorise souvent les plantes individuelles les plus compétitives dans un environnement donné. L'architecture des plantes et le comportement des génotypes qui réussissent en tant que plantes individuelles diffèrent de ceux des génotypes qui prospèrent dans une communauté. L'aptitude individuelle des plantes est augmentée par des caractéristiques "égoïstes" qui, comme chez l'homme, peuvent avoir un effet négatif sur la performance de la communauté.
"L'agriculture dépend de la performance communautaire", souligne le professeur Thorsten Schnurbusch, directeur du groupe de recherche "Plans de construction végétaux" à l'institut IPK Leibniz. "Mais l'environnement dans lequel les plantes sont cultivées, c'est-à-dire leur écologie dans le contexte agricole, leur agroécologie, est à peine étudié et encore peu compris. Il est surprenant de constater à quel point nous en savons peu sur les interactions entre les plantes qui poussent dans une communauté dense dans des conditions de culture proches de la pratique".
Aujourd'hui, les plantes utiles sont cultivées dans des peuplements denses dans lesquels elles ne reçoivent qu'une lumière limitée en raison de l'ombrage mutuel. "En simulant l'ombrage, nous pouvons nous rapprocher des conditions que les plantes trouvent dans les champs en populations denses, ce qui peut être utile pour l'étude et la sélection des plantes pour des rendements céréaliers plus élevés", explique le Dr Guy Golan, premier auteur de l'étude actuelle. "Des comportements coopératifs et des inflorescences très fertiles dans un environnement limité/ombragé par la lumière sont les plus importants pour une communauté de plantes céréalières à haut rendement".
Les chercheurs ont constaté que les comportements qui favorisent la forme physique de chaque plante ne sont pas bénéfiques et sont même, dans certains cas, nuisibles à la performance de la communauté dans son ensemble. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue "Plant, Cell & Environment" dans le cadre du numéro spécial "Tradeoffs in Plant Responses to the Environment". En outre, les chercheurs affirment que plusieurs phénotypes obtenus sous ombre simulée pourraient mieux expliquer la performance communautaire du blé, et plaident pour l'utilisation de l'ombre simulée dans la sélection de variétés à haut rendement.
"Des connaissances approfondies de ces interactions, et en particulier la compréhension de leurs composants moléculaires et génétiques, sont très importantes pour développer des cultures plus résistantes et plus efficaces en termes de ressources pour l'avenir", explique le professeur Thorsten Schnurbusch. "L'application d'une approche génétique agro-écologique peut optimiser le rendement communautaire en permettant aux plantes de mieux s'adapter à leur environnement, soit en monoculture, soit en mélange".
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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