Les réponses de stress chez les végétaux
Antoine Gravot Octobre 2009
Equipe pédagogique Physiologie Végétale Université de Rennes 1
UMR 118-APBV INRA-Agrocampus Ouest-Université de Rennes 1
Introduction générale : de quoi parle-t-on ? Quelles sont les questions ? Quelles sont les principales approches
Les questions relatives au stress chez les végétaux préoccupent des scientifiques aux compétences diverses avec des champs thématiques et des approches parfois très différentes. Il n’est pas inintéressant d’en dresser ici un bref aperçu afin d’avoir une vision la plus large possible.
Stress abiotiques/ Stress biotiques
Une ligne de démarcation très courante en milieu académique, partage les travaux sur le stress abiotique et ceux sur le stress biotique. Pourtant, d’un point de vue d’agronome et de sélectionneur, ces deux sortes de facteurs impactent de façon comparable le rendement et/ou la qualité de la production. Concrètement, il n’est pas toujours évident de savoir si des symptômes sont liés à un « désordre physiologique » (par exemple une carence minérale), ou à l’action d’un agent pathogène1. Par ailleurs, face à un certain nombre de stress abiotiques comme le déficit hydrique, carences en minéraux ou les attaques parasitaires, il existe des solutions culturales (irrigation, amendements, traitements phytosanitaires…) et des solutions génétiques (utilisation d’espèces appropriées aux conditions pédoclimatiques, amélioration variétale). De nombreux professionnels des filières de productions végétales sont donc compétents sur l’ensemble des stress affectant les plantes cultivées. De même, la plupart des améliorateurs travaillent à la fois sur des problèmes de stress abiotiques et de stress biotiques (auxquels s’ajoutent en plus des objectifs d’amélioration de la qualité).
Cependant, il faut souligner qu’à travers les travaux d’amélioration génétique par sélection conventionnelle2, on a constaté depuis près d’un siècle que de nombreuses résistances aux bioagresseurs sont sous le contrôle de déterminismes monogéniques. Ces résistances sont donc facilement utilisables dans des plans de sélection. Autrement dit il est relativement « facile » (plusieurs années quand même) par des méthodes conventionnelles d’hydridation et de sélection d’introgresser le locus à partir d’un génotype sauvage ou peu productif, dans le génome d’une variété présentant une bonne aptitude agronomique. Au contraire les mécanismes de tolérance aux stress abiotiques reposent très rarement sur un seul locus. On doit faire appel dans les plans de sélection à des outils de génétique quantitative (travail beaucoup plus long).
Assez rapidement également, les physiologistes qui se sont penchés sur les mécanismes sous-jacents aux résistances ont pu identifier des mécanismes biochimiques impliqués dans les tolérances aux stress abiotiques, ainsi que d’autres, différents, et spécifiquement impliqués dans les résistances aux stress biotiques. Les mécanismes de résistance à ces deux familles de contraintes sont fondamentalement distincts. En conséquence, petit à petit, d’un point de vue universitaire, des traditions scientifiques le plus souvent bien séparées se sont construites, avec leurs concepts, leurs méthodologies et leurs paradigmes… Il est à ce titre révélateur de comparer ce qu’on entend par physiopathologie et écophysiologie.
La physiopathologie est une discipline qui vise à comprendre les mécanismes impliqués dans l’apparition de symptômes de maladies chez les plantes. Théoriquement, cette discipline couvre les maladies causées par des stress abiotiques (intoxication par une excessive biodisponibilité de l’aluminium dans le sol, carences minérales, dégâts causés par le gel…3). Pourtant, très souvent, on considère concrètement que les physiopathologistes s’intéressent aux relations de sensibilité et de résistance entre les plantes et les bioagresseurs. 4
L’écophysiologie est quand à elle une discipline qui vise à comprendre les relations des plantes avec leur environnement. La plupart du temps cependant, on considère dans le domaine végétal que l’écophysiologie traite des problèmes de réponse aux fluctuations de paramètres abiotiques.
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