Au Japon, deux chercheurs ont expliqué les mécanismes moléculaires à l’origine des composés organiques volatils qui permettent aux plantes de communiquer entre elles ou avec d’autres organismes. Ces recherches ouvrent la voie vers de possibles applications dans l’agriculture durable.
Des composés aux effets très variés
Tout d’abord, rappelons que les composés organiques volatils (COV) sont souvent mentionnés, car ils sont entre autres présents dans les gaz d’échappement, les cosmétiques et les encres. Toutefois, il est important de préciser qu’il s’agit d’une famille qui regroupe tout de même plusieurs milliers de composés, dont un certain nombre ne sont pas nocifs pour la santé. En effet, les plantes s’en servent pour communiquer entre elles ou avec d’autres organismes. Par exemple, lorsqu’une plante est endommagée par un herbivore, la libération de COV peut permettre aux plantes voisines de renforcer leurs défenses contre les menaces potentielles. La plante qui a subi des dégâts peut quant à elle se servir de ces composés pour désinfecter et cicatriser la blessure.
Au département des sciences et technologies biologiques de l’Université des sciences de Tokyo (Japon), deux chercheurs ont tenté de mieux comprendre ce processus. Leur étude publiée dans la revue Trends in Plant Science le 11 octobre 2024 explore également la possibilité de nourrir les humains en évitant d’épuiser la Terre.
Une solution possible durable pour l’agriculture
Parmi les COV que les plantes émettent lors d’une attaque, nous retrouvons l’isoprène, les terpénoïdes ainsi que les molécules volatiles des feuilles vertes capables de repousser les herbivores et autres ravageurs et/ou d’attirer des insectes bénéfiques. Citons également les monoterpénoïdes que l’on retrouve principalement dans la menthe et déjà commercialisés notamment pour ses propriétés antiparasitaires et antimicrobiennes. Certains hydrocarbures comme le β-caryophyllène peuvent même réguler l’expression des gènes en interagissant avec la chromatine qui contrôle l’accessibilité de l’ADN afin de préparer la plante à de meilleures réponses de défense.
Après leur émission, les COV sont absorbés par les pores des plantes voisines avant de se diffuser à travers les cellules du mésophylle, la partie interne des feuilles. Selon les auteurs de l’étude, les plantes destinataires activent alors des réponses basées sur des mécanismes de signalisation intracellulaires et intercellulaires complexes.
Selon ces recherches, les COV pourraient représenter une solution durable pour l’agriculture grâce à la possibilité de renforcer naturellement les défenses des plantes et leur productivité, ce qui permettrait en théorie de réduire la dépendance actuelle aux pesticides chimiques. Les scientifiques ont par exemple évoqué des plantes compagnes, notamment la menthe, à incorporer dans des cultures afin d’émettre des COV bénéfiques. Néanmoins, plusieurs règles doivent être respectées comme la distance entre les plantes. S’il est question d’assurer un effet protecteur optimal, il s’agit surtout d’éviter l’impact de certains composés dits allélochimiques, capables d’inhiber la croissance des plantes.
