Un rythme quotidien caché, à l’intérieur des plants de tomate, pourrait aider à mettre au point des cultures produisant davantage tout en consommant moins d’eau.
C’est la conclusion d’une recherche de l’Université hébraïque de Jérusalem, conduite par le docteur Sanbon Chaka Gosa et le professeur Menachem Moshelion, de l’Institut Robert H. Smith des sciences végétales et de la génétique agricole, à Rehovot.
Leur constat tient en une phrase, et il bouscule une habitude ancienne : le moment où les plants de tomate ouvrent et ferment les pores microscopiques de leurs feuilles pourrait compter autant que le nombre de pores dont ils disposent.
Il faut un mot d’explication sur ces pores.
Les stomates sont de minuscules ouvertures qui permettent à la plante d’absorber le dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse. Mais les ouvrir a un prix : la plante perd en même temps de la vapeur d’eau, par transpiration. Chaque bouffée de gaz carbonique se paie donc en eau.
Or la sécheresse ne met pas la plante à l’épreuve de façon uniforme. La lumière, la chaleur, l’humidité et l’état du sol changent tout au long de la journée. La plante doit sans cesse réajuster ses échanges avec l’air.
C’est là qu’intervient le résultat israélien.
Les lignées de tomate qui se sont le mieux comportées face à la sécheresse ne se contentaient pas d’économiser l’eau. Elles présentaient un rythme quotidien bien particulier : elles ouvraient largement leurs stomates le matin, au moment où la lumière est déjà abondante mais où l’atmosphère n’exerce pas encore sa plus forte capacité d’assèchement.
Autrement dit, elles travaillent tôt. Elles font leur photosynthèse quand l’eau coûte le moins cher. C’est ce créneau que les médias scientifiques ont surnommé l’« heure dorée » de la tomate.
La méthode employée explique pourquoi personne ne l’avait vu plus tôt.
Plutôt que de s’en remettre aux mesures ponctuelles habituelles, l’équipe a suivi la consommation d’eau de la plante entière, en continu. Le dispositif installé en serre pesait chaque plant en pot et enregistrait les moindres variations de consommation. Cela leur a permis d’observer des motifs journaliers au lieu d’instantanés, et de comparer le comportement des différentes lignées avant, pendant et après la sécheresse.
Les chercheurs ont examiné vingt-neuf lignées de tomate, disposant de résultats de plein champ établis sur plusieurs années.
Ces lignées, dites d’introgression, portent des segments génétiques issus d’un parent sauvage de la tomate, Solanum pennellii, greffés dans une variété cultivée appelée M82. Les parents sauvages conservent souvent des caractères utiles que les variétés cultivées ont perdus au fil de la domestication. Ce panel offrait donc un large éventail de comportements en matière de consommation d’eau et de rendement.
Le suivi continu a révélé que la consommation d’eau, la réaction à la sécheresse et la récupération variaient au fil de la journée — des différences que des mesures isolées auraient facilement manquées.
Le docteur Gosa en tire la leçon principale : leur travail montre que le rythme quotidien d’une plante compte. En mesurant la réaction des plantes de manière continue plutôt qu’à un instant donné, explique-t-il, on peut repérer les variétés résistantes bien plus tôt et avec une précision bien supérieure.
Les conséquences pratiques sont directes pour la sélection végétale.
Les résultats suggèrent que les sélectionneurs pourraient améliorer la résistance à la sécheresse en choisissant les cultures selon le moment et la manière dont elles utilisent l’eau, plutôt qu’en se concentrant uniquement sur des caractères comme la consommation totale ou l’anatomie des stomates.
L’équipe estime par ailleurs que cette approche pourrait raccourcir sensiblement le temps nécessaire pour identifier les variétés prometteuses. Et au-delà de la tomate, la même stratégie pourrait s’appliquer à d’autres cultures, à mesure que l’agriculture s’adapte à un climat plus chaud et plus sec.
Le contexte donne sa portée au sujet. Les sécheresses qui ont frappé l’Europe cet été ont rappelé que la question dépasse le rendement : elle touche à la sécurité alimentaire. Et l’on notera que cette recherche vient d’un pays qui a bâti son agriculture sur la contrainte hydrique, et qui exporte depuis des décennies ses solutions d’irrigation.
L’étude a été publiée dans la revue Plant Science.
Sur la recherche israélienne, nos publications précédentes prolongent le sujet. Nous avions relayé l’étude israélienne reliant le sentiment d’utilité à la santé cognitive des seniors, l’histoire de la princesse juive du Bahreïn, ainsi que le parcours d’un ancien dirigeant néonazi hongrois devenu juif.
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