Les engrais azotés sont un pilier de l'agriculture moderne, mais un désastre écologique. Ils pèsent pour 2% de la consommation d'énergie mondiale et émettent des quantités massives de CO2.
Pendant ce temps, certaines plantes, comme les pois ou le trèfle, n'en ont pas besoin. Elles collaborent avec des bactéries pour capter l'azote de l'air. Comprendre ce mécanisme pour le transférer au blé est un Graal scientifique. Une équipe de l'Université d'Aarhus vient de franchir une étape décisive.
Qu'est-ce que cet "interrupteur" génétique ?
Les plantes ont des récepteurs à leur surface pour sonder le sol. C'est le "ami ou ennemi". Certains signaux bactériens déclenchent l'immunité (rejet), d'autres la symbiose (coopération).
L'équipe d'Aarhus, menée par Simona Radutoiu et Kasper Røjkjær Andersen, a trouvé l'interrupteur. C'est une petite région d'une protéine-récepteur, qu'ils ont nommée "Symbiosis Determinant 1". C'est là que tout se joue.
Quelle est la taille de cette modification ?
C'est le point le plus fou. Il ne s'agit pas de réécrire un gène entier, mais de changer seulement deux acides aminés. Deux "briques" de la protéine.
Dans leur étude publiée dans la revue Nature, les chercheurs ont pris un récepteur qui déclenche normalement l'immunité, ont changé ces deux résidus, et l'ont transformé en récepteur qui initie la symbiose avec les bactéries fixatrices d'azote.
Est-ce que cela fonctionne sur des vraies cultures ?
L'expérience a été menée sur la plante modèle Lotus japonicus. Mais l'équipe ne s'est pas arrêtée là. Ils ont appliqué le même principe à l'orge.
En prenant un récepteur de l'orge et en y faisant les modifications correspondantes, la fixation de l'azote a fonctionné. C'est la preuve que le mécanisme est conservé.
L'implication est énorme : cela ouvre la voie pour un jour appliquer cela aux céréales majeures comme le blé, le maïs ou le riz.
Quel est l'objectif final ?
L'objectif est le développement d'une agriculture plus durable. Réduire de 25% l'usage des engrais azotés aurait un impact massif sur les émissions de gaz à effet de serre et la pollution des eaux.
Les chercheurs le précisent : c'est une étape clé, mais il reste d'autres verrous à trouver. Mais pour la première fois, la feuille de route pour des céréales auto-suffisantes en azote se précise.
Foire Aux Questions (FAQ)
Qu'est-ce que la symbiose fixatrice d'azote ?
C'est un partenariat entre une plante (comme les légumineuses : pois, trèfle...) et des bactéries. Les bactéries vivent dans les racines, captent l'azote de l'air (que la plante ne peut pas utiliser) et le transforment en nutriment assimilable pour la plante.
Pourquoi ne pas juste cultiver plus de légumineuses ?
Les céréales (blé, maïs, riz) forment la base de l'alimentation mondiale. Elles ne peuvent pas, aujourd'hui, faire cette symbiose. Le but n'est pas de remplacer les céréales, mais de leur donner cette capacité pour réduire massivement les engrais.
C'est pour quand dans nos champs ?
C'est une avancée fondamentale, pas un produit fini. Les chercheurs d'Aarhus préviennent qu'il y a "d'autres clés essentielles" à trouver avant que cela n'arrive au blé ou au maïs. Cela prendra encore des années.
