Un miracle de la nature se produit chaque jour sans que l’on s’en aperçoive, dans les sols. Alors que les plantes ne sauraient survivre sans azote, seules certaines d’entre elles possèdent la faculté de puiser celui présent dans l’air et de le convertir en une forme chimique assimilable.

Les légumineuses (soja, pois, haricots, etc.) sont en effet capables d’entrer en symbiose avec des bactéries dites « fixatrices d’azote » qu’elles abritent au sein de renflements de leurs racines, appelés « nodosités ». Généreuses, elles lèguent une partie de l’azote assimilable au sol et aux autres plantes.

Cependant, les conditions environnementales influencent la capacité de la plante et de son partenaire bactérien à réaliser ce processus clé. Une température trop élevée, ou une période de sécheresse, voire un excès d’azote, et tout s’arrête. À moins que…

 150 000 plantes examinées

Des chercheurs viennent de découvrir le rôle clé joué par un élément pas aussi banal qu’il n’y paraît : le zinc. D’après leur étude publiée dans la revue Nature (en ligne le 26 juin 2024), ce métal n’est pas seulement un nutriment, mais aussi un « signal ». Que la plante parvient à décoder à l’aide du « FUN » (Fixation Under Nitrate), un régulateur de l’expression des gènes mis au jour par les auteurs.

« Après avoir examiné plus de 150 000 plantes, nous avons finalement identifié le capteur de zinc FUN, ce qui a permis de mettre en lumière cet aspect fascinant de la biologie végétale », se réjouit Jieshun Lin, premier auteur de l’étude et professeur à l’université d’Aarhus au Danemark (communiqué).

Il est vraiment remarquable de découvrir le rôle du zinc en tant que signal secondaire dans les plantes. Il s’agit d’un micronutriment vital qui n’avait jamais été considéré comme un signal auparavant.

Ainsi, l’étude montre que lorsque la concentration de zinc est élevée, le FUN se retrouve piégé sous forme de structures en filaments. Tandis que lorsque le zinc est bas, ce qui se produit en cas d’excès d’azote dans le sol, le régulateur reprend sa forme active. Or, il contrôle la destruction des nodosités, ce qui permet d’équilibrer le « coût » que représente le carbone fourni par la plante aux bactéries. 

Moins d’engrais azotés dans les champs

En agissant sur ce processus, les auteurs suggèrent qu’il serait possible d’obtenir une fixation d’azote en continu par les légumineuses. Et ce, à leur propre bénéfice, mais aussi à celui d’autres cultures plantées à leurs côtés ou à leur suite. De quoi, peut-être, réduire l’utilisation d’engrais azotés dans les champs, et protéger ainsi l’environnement.

Avec GEO

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