Des scientifiques créent un modèle qui prédit la réponse des plantes au changement climatique

Des chercheurs du Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique (CSIC) ont créé un modèle mathématique basée sur des processus de régulation de la température chez les plantes qui peuvent prédire la réponse des cultures au changement climatique.

Dans cette étude publiée dans la revue Avancées scientifiquesle rôle fondamental de la Protéine COP1 en tant que promoteur de croissance des plantes Arabidopsis dans les longues journées et les températures environnementales élevées et son interaction avec d’autres facteurs cellulaires. Cette découverte pourrait permettre d’éviter les effets néfastes du changement climatique sur les cultures d’été.

La recherche est le fruit de collaboration entre des groupes du Centre National de Biotechnologie (CNB-CSIC) et du Groupe Interdisciplinaire de Systèmes Complexes (GISC) de l’Université Carlos III de Madrid. (Lis: Glaciers suisses : leur volume a été divisé par deux depuis 1931)

Tolérance au changement climatique

Les données obtenues dans l’étude ont servi à développer un modèle mathématique qui relie les niveaux actifs de facteurs cellulaires régulés par la lumière et la température avec la croissance de la tige embryonnaire (l’hypocotyle).

« Les espèces cultivées présentent une très faible variabilité génétique au niveau de leur capacité à s’adapter à des températures ambiantes élevées, ce qui diminue leur production. Ici, nous montrons que des formes plus actives de COP1 améliorent la tolérance au changement climatique des cultures qui nécessitent de longues journées », dit-il. Salomé Pratancien chercheur du CNB-CSIC.

Les plantes adaptent leur développement et leur morphologie à des conditions environnementales qui les entourent, fondamentalement, la durée du jour et la température ambiante. Ces deux facteurs affectent directement les rendements des cultures, d’où l’intérêt de la communauté scientifique pour leur étude. (Lis: Les « mais » au projet qui veut modifier la Constitution pour accorder des droits aux animaux)

Lors de la détection d’une augmentation de température, la première réponse de la plante est le allongement de l’hypocotylepour faciliter le refroidissement des feuilles et minimiser les dommages causés par la chaleur.

« En utilisant diverses lignées mutantes de Arabidopsis sous diverses conditions de lumière et de température, nous avons pu ajuster les paramètres des équations avec les données expérimentales sur la longueur de l’hypocotyle et l’une des prédictions les plus intéressantes du modèle est celle qui met en évidence que l’activité maximale de COP1 a lieu pendant la jour et à des températures élevées « , Expliquez Saül Arèsdu CNB-CSIC.

La vraie fonction de COP1

La température favorise la croissance des plantes et la lumière l’inhibe. En été, lorsque les journées sont longues et chaudes, les plantes reçoivent des informations contradictoires et doivent décider à quel signal prêter attention. (Vous pourriez être intéressé : Qui est Luisz Olmedo Martínez, le nouveau directeur des Parcs Naturels ?)

« Jusqu’à présent, la COP1 était décrite comme un facteur fondamental de régulation de la croissance dans l’obscurité, cette prédiction était donc inhabituelle », dit-il. Christina Petit-filspremier auteur de l’ouvrage et chercheur à l’Institut national de recherche et de technologie agricoles et alimentaires (INIA-CSIC).

« Nous avons décidé de simuler la croissance de l’hypocotyle pour une gamme de valeurs d’activité COP1 et avons vérifié expérimentalement les prédictions obtenues avec des mutants où la protéine ne fonctionnait pas bien ou avec des plantes qui accumulaient un excès de protéine. Grâce à cette étude, nous savons maintenant qu’elle est essentielle pour réguler la réponse à la température lors de journées longues, c’est-à-dire en été », conclut Nieto.

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