L’analyse de l’assimilation de l’azote des plantes ouvre des perspectives pour la sélection

C’est une découverte qui va intéresser le secteur de la semence, et peut-être aussi celui des engrais. Une étude, publiée le 8 février dans The Plant Cell, met en lumière une protéine, NLP2 (1). Celle-ci joue un rôle central dans l’assimilation de l’azote, en lien avec la production d’énergie indispensable au fonctionnement et au développement des plantes, via le métabolisme du carbone. Ce travail a été mené par une équipe de chercheurs français d’Inrae, de l’ENS de Lyon, de l’université de Poitiers, du Max Planck Institute, de l’université Paris-Saclay et de l’université Paris Cité, avec la participation du CNRS.

Une protéine « essentielle » pour l’assimilation de l’azote

Ce mécanisme, identifié sur la plante Arabidopsis thaliana, est-il valable pour les principales cultures ? « Pour différentes raisons logistiques, il est difficile de réaliser ces travaux en laboratoire directement sur le blé ou l’orge, mais nous sommes en train d’étudier le rôle des NLP sur Brachypodium, une graminée plus proches de ces céréales, répond Anne Krapp, chercheuse à Inrae et l’une des autrices de l’étude. Nous espérons pouvoir obtenir des premiers résultats d’ici un à deux ans. »

Jusqu’à 40 % de gains sur le rendement du riz

Ce travail est indispensable, et l’enjeu en vaut la chandelle. En Chine, ce type de caractérisation a été mené sur le riz. Le lien entre trois types de NLP et l’assimilation de l’azote a permis d’orienter la sélection en favorisant une surexpression de ces protéines et de générer, à partir de la même quantité d’azote, des gains de rendement de l’ordre de 40 %.

« Rien ne garantit que l’on puisse reproduire ce chiffre avec d’autres cultures, mais dans tous les cas, la sélection variétale et l’édition du génome peut permettre d’optimiser l’expression et les caractéristiques de la protéine NLP2 », précise Anne Krapp. Les sélectionneurs ne seront pas les seuls à suivre de près ce travail scientifique. Les producteurs d’engrais y trouveront probablement leur intérêt. « Nos travaux en laboratoire semblent indiquer que l’impact de NLP2 et NLP7 sur la croissance des plantes dépend aussi de la qualité, et donc de la formulation de l’engrais », ajoute-t-elle.

(1) NLP2 est issue de la famille des protéines NLP, pour Nin-Like Protein. Celles-ci ont été identifiées comme affectant l’expression des gènes des plantes en présence de nitrates, et leur nombre dépend de la plante : le riz en compte six, et le blé 18. Jusqu’ici, les scientifiques se sont particulièrement penchés sur le cas de NLP7, qui s’avère jouer un rôle complémentaire à NLP2.