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Stomates et amidon : une clé pour des plantes plus économes en eau

Thématique : Préservation des écosystèmes et de la biodiversité

Gérer les ressources en eau

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Contact(s) : Florent Pantin
florent.pantin@institut-agro.fr

Feuilles d'arbres au clair de lune

Les stomates, minuscules pores présents sur les feuilles des plantes, jouent un rôle crucial dans la gestion de l’eau par la plante. Pendant la journée, ils s’ouvrent pour permettre à la plante de capturer le CO2 atmosphérique nécessaire à la photosynthèse, mais cette ouverture favorise également la transpiration, c’est-à-dire la perte d’eau par évaporation. À la nuit tombée, les stomates se referment normalement pour économiser l’eau lorsque la photosynthèse n’est plus alimentée par l’énergie solaire. Toutefois, selon les espèces ou les variétés, il persiste une transpiration nocturne résiduelle qui entraîne des pertes d’eau considérées comme non productives.

Une étude récente, publiée dans The Plant Cell (2023), a mis en évidence un phénomène intéressant : la réouverture des stomates pendant la nuit est étroitement liée au niveau d’amidon stocké dans les feuilles la veille. Cette découverte suggère que l’amidon agit comme une sorte d’horloge métabolique transitoire pour la plante. Synthétisé pendant la journée grâce à la photosynthèse, l’amidon est ensuite utilisé la nuit pour produire des sucres, constituant ainsi la principale source d’énergie nocturne. L’étude a ainsi exploré si le métabolisme de l’amidon pouvait influencer la réouverture nocturne des stomates.

Pour répondre à cette question, des chercheurs ont utilisé Arabidopsis thaliana comme modèle de plante. À l’aide d’une plateforme de phénotypage à haut débit, ils ont examiné la transpiration de différentes plantes affectées à différents degrés par des altérations dans leur métabolisme de l’amidon.

Les résultats ont révélé que des défauts sévères dans ce métabolisme empêchent non seulement la réouverture des stomates pendant la nuit, mais décalent également leur rythme de mouvement tout au long de la journée. Ainsi, la plante utilise l’amidon non seulement comme une source d’énergie mais aussi comme un guide pour ajuster son horloge circadienne.

Cette compréhension du rôle métabolique de l’amidon pourrait conduire au développement de variétés végétales mieux adaptées à des conditions de sécheresse, en limitant les pertes d’eau la nuit sans compromettre la productivité diurne. Cette découverte ouvre ainsi des perspectives originales pour sélectionner des plantes plus économes en eau.

Chiffres clés

480cadres scientifiques

13unités de recherche dont 11 UMR

8écoles doctorales

3instituts Carnot

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