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Défenses des plantes : le maïs sait identifier sa cible

communiqué de presse du 18 mars 2013

Insecte ou microbe : les plantes reconnaissent leurs agresseurs et répondent par des signaux internes spécifiques qui déclenchent les défenses chimiques appropriées. Telle est la principale conclusion d’une étude à découvrir aujourd’hui dans la prestigieuse revue PNAS. Menée par le Centre d’entomologie médicale, agricole et vétérinaire de Gainesville en Floride (USA), l’étude s’appuie sur une contribution réalisée dans le sillage du Pôle de recherche national Survie des plantes par l’équipe du professeur Ted Turlings de l’Université de Neuchâtel.
 
Lorsqu’elles sont attaquées, les plantes produisent des cascades de réactions moléculaires qui ont pour but de neutraliser un agresseur spécifique. S’il s’agit d’un insecte, les végétaux produisent des toxines qui affectent directement l’herbivore, mais ils émettant aussi un appel au secours odorant qui attire les ennemis naturels du ravageur, assurant ainsi une protection indirecte à la plante. Cependant, les mécanismes biochimiques qui déclenchent ces défenses étaient encore peu compris jusqu’à présent.
 
La recherche à laquelle ont contribué les biologistes de l’Université de Neuchâtel se penche précisément sur ce chaînon manquant. Elle a permis d’identifier un peptide appelé ZmPep3 que le maïs produit lorsque ses feuilles sont dévorées par une chenille herbivore. Ce peptide déclenche la production d’une substance insecticide, de même que l’émission d’une odeur particulière qui attire spécifiquement des ennemis naturels du ravageur, en l’occurrence une guêpe parasitoïde qui pond ses œufs dans la chenille.
 
Pour déterminer le pouvoir attirant des signaux odorants, l’équipe de Gainesville s’est tournée vers le groupe d’experts neuchâtelois, connu pour ses découvertes d’appel au secours chez les plantes. « Grâce à nos expériences, nous avons démontré que ZmPep3 est effectivement la molécule du signal qui amorce la production d’un bouquet de molécules volatiles très attirant pour les guêpes tueuses d’insectes », précise Ted Turlings. Les chercheurs ont également découvert qu’après traitement par un autre peptide, le ZmPep1, qui, lui, est produit en réaction à des maladies fongiques, le maïs lance une réponse spécifique contre ce pathogène, sans toutefois diffuser de substance attractrice. La plante adapte donc bien ses réactions en fonction de l’adversaire auquel elle est confrontée.
 
« Une bonne compréhension des réactions de défenses des plantes cultivées devrait aider les scientifiques à sélectionner et à créer des variétés particulièrement efficaces pour résister aux ravageurs les plus voraces », estime le professeur de l’Université de Neuchâtel. Il serait même envisageable de traiter les plantes avec des versions synthétiques de ces peptides pour en accroître les défenses naturelles.

 

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Contact

Prof. Ted Turlings
Laboratoire FARCE
Tél. : +41 32 32 718 31 58
ted.turlings@unine.ch

 

Photo: Matthias Held, UniNE

Chenilles Spodoptera littoralis avec guêpe parasitoïde Cotesia marginiventris

 

 

Reference:

A. Huffaker et al., Plant Elicitor Peptides are Conserved Signals Regulating Direct and Indirect Anti-Herbivore Defense, PNAS, March 18, 2013