Africa-Press – CentrAfricaine. Bien que l’importance du microbiote intestinal sur notre santé soit communément admise, celle du microbiote du sol sur la santé des plantes demeure encore peu reconnue. Qui plus est dans un contexte de résistance aux conditions extrêmes. Des biologistes de l’université de Nottingham (Royaume-Uni) ont collaboré avec une équipe de l’université du Kansas (Etats-Unis) pour s’attaquer à ce sujet. Leurs travaux, publiés dans la revue Nature Microbiology, ont mis en lumière l’impressionnante faculté d’adaptation du microbiote du sol aux sécheresses, permettant de fait une meilleure survie des plantes en cas de nouvel épisode aride.
Le microbiote du sol s’adapte en cas de sécheresse
Tout d’abord, les chercheurs de l’université du Kansas ont souhaité étudier des sols présentant une large gamme de précipitations (compris entre 400 à 1200 mm de pluie par an). Ils ont donc sélectionné six terrains de prairie, répartis d’ouest en est dans le Kansas, état agricole de 640 km de long. Ils ont identifié les micro-organismes résidant dans chacun de ces sols à partir de l’ADN présent dans des échantillons. Cette caractérisation a montré que les bactéries Actinomycetota et Bacillota étaient plus nombreuses dans les sols recevant peu de pluie, tandis que les bactéries Pseudomonadota et Acidobacteriota étaient plus présentes dans les sols recevant beaucoup de pluie.
En plus de cette diversité d’espèces, l’analyse ADN a mis en évidence une différenciation génétique au sein des espèces bactériennes. Dans les terres sèches, certains des gènes identifiés « ont des fonctions adaptatives connues, telles que la réponse au stress lié à l’acide phénolique et le maintien des fonctions cellulaires en cas de carence en fer et de stress oxydatif (oxydation causant un vieillissement cellulaire, ndlr) », écrivent les auteurs de cette recherche.
Mais, les scientifiques ont voulu aller plus loin et déterminer si ces adaptations étaient seulement transitoires, ou si elles étaient conservées dans le temps.
Un impact qui demeure dans le temps, malgré des perturbations
Les biologistes ont alors soumis les sols à une expérience de « conditionnement » de cinq mois. Des pots contenant chaque type de terre ont été laissés vides ou plantés avec Tripsacum dactyloides, une graminée indigène du Kansas aussi nommée « herbe grama », puis soumis soit à la sécheresse, soit à un arrosage abondant. Les résultats ont été sans équivoque: quels que soient les conditionnements, les marques d’adaptation n’ont pas disparu, la composition bactérienne et les différenciations génétiques reflétaient exactement les résultats obtenus avant les perturbations hydriques.
Ce phénomène, nommé « mémoire écologique des sols », confirme que les précipitations influencent l’expression génétique des micro-organismes et que ces marques sont conservées et héritées malgré des perturbations (par exemple, une saison pluvieuse).
« Cette résilience fonctionnelle crée le potentiel pour que les effets de l’héritage microbien influencent les réponses de l’hôte (la plante, ndlr) aux changements environnementaux, y compris la résilience des plantes aux sécheresses futures », expliquent les auteurs.
Une capacité d’adaptation transmise aux plantes
Ce qui est encore plus étonnant, c’est la capacité du microbiote du sol à transmettre cette résistance aux plantes. En effet, l’équipe de recherche a réussi à démontrer que cette adaptation microbienne était transmise aux plantes et améliorait leur survie en conditions arides.
Plus précisément, les graminées plantées dans les différents sols ont été récupérées et analysées. Le séquençage de l’ARN des racines a alors révélé que le microbiote soumis à la sécheresse modifiait l’expression de gènes végétaux, notamment les gènes régulant la transpiration et l’efficacité intrinsèque de l’utilisation de l’eau.
« Ces résultats montrent que les micro-organismes associés aux faibles précipitations améliorent la résistance à la sécheresse de Tripsacum », concluent les auteurs, bien que le mécanisme de transmission de ces informations adaptatives ne soit pas encore élucidé.
Cette découverte est un tournant pour la gestion des écosystèmes agricoles et naturels, puisque nous savons désormais que l’histoire du sol peut affecter la survie et la résilience des plantes. Les sécheresses étant de plus en plus fréquentes et sévères en raison du changement climatique, cette avancée pourrait permettre de cultiver des plantes dans des climats très secs. Toutefois, ce qui a été démontré sur l’herbe sauvage indigène ne semble pas transposable tel quel au maïs, une espèce cultivée domestiquée, ce qui suggère une réponse différente selon l’hôte.
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