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Le chercheur Jean-Benoit Charron s’intéresse aux mécanismes de résistance au gel chez les plantes. Photo : Université McGill

Le chercheur Jean-Benoit Charron s’intéresse aux mécanismes de résistance au gel chez les plantes. Photo : Université McGill

La mémoire des plantes

« Je suis un gars de l’Abitibi, donc je suis habitué au froid! » s’exclame Jean-Benoit Charron, chercheur à l’Université McGill. En raison des changements climatiques, le froid n’est toutefois plus ce qu’il était. Les plantes cultivées dans les champs doivent s’adapter à ces nouvelles conditions.

« Certains épisodes de froid arrivent très tôt, et d’autres beaucoup plus tard qu’avant », explique le scientifique. De plus, les redoux en plein hiver réduisent la couverture de neige, privant ainsi la plante d’une couche isolante.

« Les signaux de froid perçus par la plante sont moins clairs, ajoute le chercheur. Elle doit aussi s’adapter à tous ces changements pendant une même saison. » Jean-Benoit Charron veut donc comprendre comment la plante réussit à s’acclimater, mais surtout savoir si elle peut se souvenir de la bonne stratégie et la transmettre à sa descendance.

Utiliser les bons outils

« Certaines plantes ont tous les outils pour combattre le froid, mais ceux-ci ne sont pas nécessairement accessibles au bon moment, illustre le chercheur. La plante ne peut donc pas s’adapter rapidement. » Par exemple, certains types de blé tolèrent le gel alors que d’autres en sont incapables. Pourtant, les deux variétés possèdent les gènes nécessaires pour lutter contre le froid.

C’est l’épigénétique qui explique ce phénomène. Lorsqu’une plante vit un stress comme le gel, elle s’adapte en modifiant chimiquement certains gènes. « Ce sont un peu comme des signets que l’on mettrait dans un bottin téléphonique et qui permettent à la plante d’accéder plus rapidement aux informations dont elle a besoin pour faire face au froid. » Aussi, ces signets peuvent être transmis à la génération suivante. « L’épigénétique, c’est la mémoire des plantes », note Jean-Benoit Charron.

Améliorer le rendement

L’épigénétique est un domaine embryonnaire, mais plusieurs applications sont déjà envisagées. « Par exemple, un producteur ne peut pas savoir si les grains qu’il se procure proviennent d’une plante qui a connu un stress, ce qui pourrait affecter le rendement, explique Jean-Benoit Charron. Grâce à l’épigénétique, on pourra développer des tests moléculaires pour évaluer la mémoire de la plante et déterminer rapidement la qualité du stock de grains. »

Par ailleurs, grâce à certaines techniques de modification du génome, il serait possible de déposer en laboratoire ces signets sur les gènes et d’aider la plante à s’adapter à la région où l’on veut la cultiver. « Ça soulève toutefois un débat sur les organismes génétiquement modifiés, même si la technique ne créerait pas de mutants en tant que tels », conclut le chercheur. 

Froid extrême

Lorsqu’une plante est exposée au froid extrême, l’eau sort des cellules pour former des cristaux de glace. En plus de causer de la déshydratation, les cristaux qui grossissent brisent les tissus végétaux. Enfin, le froid rend les membranes des cellules plus rigides, ce qui fragilise la plante.