Le patrimoine génétique du maïs est le moteur le plus puissant des défenses chimiques contre les insectes grignoteurs :

Les plantes émettent des signaux chimiques de détresse lorsqu’elles sont attaquées par des insectes broyeurs. Ces “appels au 911”, comme les appelle l’entomologiste Esther Ngumbi, alertent les autres insectes qu’un dîner ou un endroit agréable pour pondre leurs œufs est disponible à proximité. Si des insectes prédateurs ou parasites détectent le bon signal, ils se précipitent comme des sauveurs pour se faire un repas ou pondre leurs œufs dans le corps des insectes herbivores.

Une nouvelle étude explore les facteurs qui contribuent à la capacité de signalisation chimique des plants de maïs, en comparant la façon dont différentes variétés de maïs réagissent à l’herbivorie en présence ou en l’absence d’une bactérie du sol connue pour favoriser la santé des plantes.

Ngumbi, professeur d’entomologie à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a dirigé la recherche avec la professeure de ressources naturelles et de sciences de l’environnement de l’U. of I. Angela Kent et Ph.D. candidat Sierra Raglin, qui est le premier auteur de l’article. Les résultats sont rapportés dans le journal: Frontières en microbiologie :.

La recherche sur les interactions plantes-microbiens est un domaine d’intérêt croissant pour les agriculteurs qui espèrent maximiser la productivité et la résilience des cultures, a déclaré Kent.

“Le microbiome végétal est très prometteur pour améliorer la durabilité de la production agricole”, a-t-elle déclaré. “Notre recherche vise à traiter le microbiome et ses fonctions de durabilité comme un trait végétal.”

“La bactérie que nous avons testée, Bacillus altitudinus, possède de nombreuses caractéristiques favorisant la croissance des plantes”, a déclaré Raglin. “Il est également connu pour aider les plantes à tolérer des stress tels que la sécheresse ou les métaux lourds dans le sol.”

Il a été découvert que ce microbe et d’autres microbes du sol influencent l’expression des gènes dans les tissus végétaux et stimulent les réponses immunitaires, a-t-elle déclaré. “Nous voulions voir si ce microbe influençait également la libération de composés volatils par les plantes.”

Les chercheurs ont cultivé six variétés de maïs dans un sol vivant ou stérile dans une expérience en serre. Certaines semences de maïs ont été inoculées avec le bacille avant la plantation. Après quatre semaines, les scientifiques ont soumis les plants de maïs à des larves de vers de l’épi du maïs, permettant aux chenilles de se nourrir pendant 24 heures avant de collecter et d’analyser les composés volatils produits par les plantes.

L’analyse a révélé que les six variétés de maïs testées par l’équipe réagissaient différemment aux insectes grignoteurs. Certaines variétés produisaient plus ou une plus grande diversité de composés volatils que d’autres. La présence ou l’absence de la bactérie semblait faire peu de différence dans ces réponses.

Un seul type de maïs semblait répondre au microbe du sol en augmentant sa production globale de composés volatils. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si cela améliore ses défenses, ont déclaré les chercheurs.

La bactérie du sol a eu un autre effet : L’équipe a découvert que cela favorisait la croissance des plantes lorsque le maïs était cultivé dans des conditions stériles. Mais cette condition ne serait pas pertinente pour le maïs cultivé en plein champ, ont déclaré les chercheurs.

Les résultats sont préliminaires et davantage de travail doit être fait pour démêler les relations complexes, a déclaré Raglin.

“Même dans un milieu agricole, l’environnement est complexe”, a-t-elle déclaré. La bactérie du sol que l’équipe a testée n’est qu’une partie d’un réseau interconnecté de microbes, et de nombreuses autres conditions peuvent influencer la réaction des plantes.

“Nous ne voulons pas exagérer le rôle qu’un facteur contribue”, a déclaré Ngumbi. “Chaque contributeur à cette interaction – la plante, les microbes, le sol – a un rôle à jouer. Il faut veiller à bien comprendre la contribution de chaque partenaire.”