Dans le cadre de leurs études sur la résistance des plantes aux stress environnementaux, les chercheurs du BIAM s’intéressent aux molécules de signalisation générées dans le chloroplaste quand la photosynthèse est inhibée. Ces médiateurs biochimiques déclenchent des mécanismes de défense et de tolérance, par exemple en conditions de forte chaleur ou de sécheresse prolongée.
Dans un premier temps, ils ont mis en évidence les propriétés d’un produit d’oxydation du β-carotène, le β-cyclocitral, une molécule liposoluble volatile produite dans les photosystèmes, en particulier en conditions de stress où l’énergie lumineuse est absorbée en excès par rapport à son utilisation par la photosynthèse. Les chercheurs
ont démontré dès 2018 que le β-cyclocitral est une molécule signal induisant des mécanismes de défense et une augmentation des capacités de détoxication cellulaire chez les plantes soumises à de fortes intensités lumineuses.
Aujourd’hui, ils observent que le β-cyclocitral se transforme en acide β-cyclocitrique dans la plante. Cette molécule naturelle, par ailleurs facile à synthétiser, est soluble dans l’eau, non toxique aux concentrations testées, et possède des propriétés étonnantes. Arabidopsis, tomates, poivrons, mais aussi plantes à fleurs ornementales préalablement traitées avec une solution aqueuse de cette molécule ont été soumis à des tests de stress hydrique sévère, puis à la reprise de l’arrosage. Non seulement ces plantes ont beaucoup mieux résisté que les plantes non-traitées avec l’acide β-cyclocitrique, mais les plants de tomates ont été plus productifs avec des fruits plus gros !
Pour les scientifiques, il reste encore à élucider le mécanisme d’action de cette molécule aux propriétés uniques, mécanisme qui ne semble pas correspondre aux réponses classiques des plantes à la sécheresse comme la fermeture des stomates ou l’ajustement osmotique. Des cultures en champ devront aussi confirmer le potentiel de l’acide β-cyclocitrique pour les plantes à fort intérêt agronomique comme les céréales. En ces périodes de changement climatique, avec des épisodes prévus de sécheresse plus fréquents et plus longs ainsi que des ressources en eau raréfiées, cette découverte pourrait bien se révéler salutaire dans les champs et les potagers.