PARIS, 4 août 2013 - La culture du riz devra s'adapter à la sécheresse, une des conséquences du changement climatique : des chercheurs ont identifié un gène qui favorise la croissance des racines, permettant à la plante de puiser l'eau plus profondément dans le sol.
Ces résultats sont publiés dimanche dans la revue Nature Genetics.
Le riz est avec le maïs et le blé une des céréales les plus cultivées au monde. C'est actuellement l'aliment de base de trois milliards d'humains et les estimations de croissance démographique montrent la nécessité d'augmenter de 40% le rendement des cultures dans les zones sujettes à la sécheresse d'ici 2025.
Le riz est particulièrement sensible au "stress hydrique", le manque d'eau, en raison de son enracinement superficiel par rapport à d'autres cultures.
L'amélioration génétique de sa tolérance à la sécheresse, en favorisant la croissance des racines pour que la plante puisse accéder à des ressources d'eau plus profondes dans le sol, est donc l'une des stratégies les plus prometteuses.
L'équipe de Yusaku Uga, de l'Institut japonais des sciences agrobiologiques, a identifié un gène appelé DRO1 qui favorise la croissance des racines vers le bas, et donc un enracinement plus profond.
Les chercheurs ont ensuite sélectionné deux variétés de riz, IR64, une des variétés les plus cultivées en Asie, mais dont l'enracinement est superficiel, et Kinandang Patong, une variété cultivée aux Philippines, qui s'enracine profondément dans le sol.
Ils ont développé une plante baptisée Dro1-NIL à partir du fond génétique du riz IR64, dans lequel ils ont transféré le gène DRO1 exprimé par Kinandang Patong.
Les chercheurs ont constaté que les plantes Dro1-NIL ainsi obtenues avaient un système racinaire plus profond (la profondeur maximale des racines était plus du double que celle du riz RI64), sans autres différences significatives.
Ils ont aussi étudié l'impact du gène DRO1 sur la résistance à la sècheresse, en comparant Dro1-NIL et IR64 dans différentes conditions de culture. Ils ont ainsi montré qu'une sécheresse modérée réduisait le rendement de la variété IR64 à seulement 42% du rendement en conditions de non-sécheresse, tandis qu'une sécheresse sévère conduisait à un rendement pratiquement nul.
En revanche, le riz Dro1-NIL n'était pratiquement pas affecté par une sécheresse modérée, tandis que son rendement chutait d'environ 30% en cas de sécheresse sévère.
Enfin, dans des conditions de non-sécheresse, le rendement de la plante modifiée ne présentait pas de différence par rapport à celui du riz IR64, soulignent les chercheurs.
"Nos résultats ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de sélection utilisant des gènes influençant l'architecture du système racinaire pour développer des variétés avec une forte capacité d'adaptation à la sécheresse", ont indiqué les chercheurs.
"Nous évaluons maintenant la performance de DRO1 avec l'Institut international de recherche sur le riz. Si nous pouvons obtenir des résultats positifs (...), nous espérons sortir cette variété pour les pays asiatiques", a précisé Yusaku Uga dans un échange de mails avec l'AFP.
"Nous essayons aussi d'introduire DRO1 dans les principales variétés d'Amérique latine, avec le Centre international pour l'agriculture tropicale (CIAT)", a-t-il ajouté.
Ces résultats sont publiés dimanche dans la revue Nature Genetics.
Le riz est avec le maïs et le blé une des céréales les plus cultivées au monde. C'est actuellement l'aliment de base de trois milliards d'humains et les estimations de croissance démographique montrent la nécessité d'augmenter de 40% le rendement des cultures dans les zones sujettes à la sécheresse d'ici 2025.
Le riz est particulièrement sensible au "stress hydrique", le manque d'eau, en raison de son enracinement superficiel par rapport à d'autres cultures.
L'amélioration génétique de sa tolérance à la sécheresse, en favorisant la croissance des racines pour que la plante puisse accéder à des ressources d'eau plus profondes dans le sol, est donc l'une des stratégies les plus prometteuses.
L'équipe de Yusaku Uga, de l'Institut japonais des sciences agrobiologiques, a identifié un gène appelé DRO1 qui favorise la croissance des racines vers le bas, et donc un enracinement plus profond.
Les chercheurs ont ensuite sélectionné deux variétés de riz, IR64, une des variétés les plus cultivées en Asie, mais dont l'enracinement est superficiel, et Kinandang Patong, une variété cultivée aux Philippines, qui s'enracine profondément dans le sol.
Ils ont développé une plante baptisée Dro1-NIL à partir du fond génétique du riz IR64, dans lequel ils ont transféré le gène DRO1 exprimé par Kinandang Patong.
Les chercheurs ont constaté que les plantes Dro1-NIL ainsi obtenues avaient un système racinaire plus profond (la profondeur maximale des racines était plus du double que celle du riz RI64), sans autres différences significatives.
Ils ont aussi étudié l'impact du gène DRO1 sur la résistance à la sècheresse, en comparant Dro1-NIL et IR64 dans différentes conditions de culture. Ils ont ainsi montré qu'une sécheresse modérée réduisait le rendement de la variété IR64 à seulement 42% du rendement en conditions de non-sécheresse, tandis qu'une sécheresse sévère conduisait à un rendement pratiquement nul.
En revanche, le riz Dro1-NIL n'était pratiquement pas affecté par une sécheresse modérée, tandis que son rendement chutait d'environ 30% en cas de sécheresse sévère.
Enfin, dans des conditions de non-sécheresse, le rendement de la plante modifiée ne présentait pas de différence par rapport à celui du riz IR64, soulignent les chercheurs.
"Nos résultats ouvrent la voie à de nouvelles stratégies de sélection utilisant des gènes influençant l'architecture du système racinaire pour développer des variétés avec une forte capacité d'adaptation à la sécheresse", ont indiqué les chercheurs.
"Nous évaluons maintenant la performance de DRO1 avec l'Institut international de recherche sur le riz. Si nous pouvons obtenir des résultats positifs (...), nous espérons sortir cette variété pour les pays asiatiques", a précisé Yusaku Uga dans un échange de mails avec l'AFP.
"Nous essayons aussi d'introduire DRO1 dans les principales variétés d'Amérique latine, avec le Centre international pour l'agriculture tropicale (CIAT)", a-t-il ajouté.
