Alors que la crise climatique modifie les conditions de croissance familières, nous devons de toute urgence trouver des moyens de protéger le monde contre les famines. Actuellement, notre système alimentaire dépend fortement des pesticides, mais ces pesticides deviennent moins efficaces à mesure que les ravageurs y développent une résistance, ont une empreinte carbone importante et peuvent nuire à la biodiversité. La résistance induite, utilisant le système immunitaire des plantes pour renforcer leur force et lutter contre les ravageurs, pourrait être essentielle pour réduire notre dépendance aux pesticides et développer une agriculture durable.
Dans un monde en croissance et en évolution, nous devons trouver des moyens de mettre de la nourriture sur la table de chacun. Les pesticides ont permis une culture de masse à une échelle incroyable, mais ils peuvent avoir des effets secondaires néfastes sur les humains et la faune sauvage, et les ravageurs évoluent rapidement pour les vaincre. Pour relever ce défi et développer l'agriculture durable et résiliente du futur, des scientifiques écrivent dans Frontières de la science explorer le potentiel de la résistance induite. Comme une vaccination pour les plantes, il déclenche délibérément le système immunitaire d'une plante, de sorte que lorsque la plante est confrontée à un stress similaire à l'avenir, elle se défend mieux.
Bien que la résistance induite soit étudiée depuis des décennies, son exploitation dans la protection des cultures n’a commencé que récemment à prendre de l’ampleur. Nous plaidons en faveur d’une approche holistique de la protection des cultures, qui combine plusieurs stratégies pour proposer des solutions sur mesure. La résistance induite se trouve au cœur d’une telle approche intégrée. »
Prof Brigitte Mauch-Mani de l'Université de Neuchâtel, auteur principal de l'article
Matière à réflexion
À l’heure actuelle, les cultures sont principalement protégées à l’aide de pesticides et de sélections génétiques de résistance, même s’il existe un risque important que les ravageurs évoluent plus vite que les plantes destinées à leur résister. La résistance induite améliore les capacités qu’une plante possède déjà à fournir une protection plus durable et potentiellement à plus large spectre : se défendre contre plusieurs agents pathogènes et ravageurs, et non pas un seul.
La résistance induite peut prendre plusieurs formes différentes – par exemple, les plantes libérant des composés qui attirent les prédateurs des herbivores – mais la plus connue et la plus répandue est l'amorçage de la défense. L’amorçage de la défense a lieu lorsqu’une partie de la plante subit un stress, ce qui active faiblement les mécanismes de défense qui s’activent ensuite pleinement lorsque la plante subit une autre attaque. Curieusement, cet amorçage semble durer si longtemps qu’il peut apparaître dans la prochaine génération de plantes, potentiellement transmis via des mécanismes épigénétiques.
Cependant, la résistance induite n’offre généralement pas une protection complète et doit donc être combinée à d’autres mesures. Il doit également être soigneusement calibré pour garantir qu'il ne laisse pas une plante exposée à d'autres menaces et ne compromet pas la croissance en obligeant la plante à allouer trop de ressources à la défense.
« La résistance induite est le résultat d'un réseau complexe de voies de développement et environnementales dans la plante », a expliqué Mauch-Mani. « L'exploitation sûre et efficace de la résistance induite n'est donc pas aussi simple que l'introgression d'un seul gène ou la pulvérisation d'un seul pesticide. Nous aurons besoin d'une évaluation au cas par cas des conditions de croissance optimales, du matériel génétique des cultures et des pratiques agricoles pour tirer parti de ces éléments. avantages multiformes de la résistance induite.
Les graines du futur
Une fois mise en œuvre, la résistance induite pourrait faire plus que simplement éloigner les ravageurs. Certains des composés de défense que les plantes produisent en réponse à une résistance induite sont liés à des bienfaits pour la santé ou à une nutrition de meilleure qualité, ce qui signifie que nous pourrions bénéficier non seulement d’éviter les pesticides, mais aussi de manger des aliments plus sains. La résistance induite est également plus rapide que la sélection traditionnelle, offrant un moyen plus rapide de s’adapter aux conditions climatiques changeantes. Il est plus difficile pour les ravageurs en évolution d’y échapper, et cela peut potentiellement offrir une protection à large spectre.
En combinaison avec une gestion intégrée des ravageurs qui utilise les ennemis naturels des ravageurs comme protection des cultures, nous pourrions utiliser la résistance induite pour réduire les pesticides au strict minimum, rendant ainsi l'agriculture plus durable. Nous pourrions également garantir une protection des cultures beaucoup plus durable, une fois que nous aurons mieux compris les mécanismes épigénétiques qui transmettent l’amorçage de défense à une nouvelle génération.
Pour intégrer la résistance induite aux boîtes à outils des agriculteurs et des scientifiques de l'alimentation, les chercheurs ont déclaré que nous avions besoin de toute urgence de davantage de recherches couvrant davantage de circonstances réelles. Nous devons également comprendre comment la résistance induite se comporte dans des conditions moins contrôlées et soutenir le développement de méthodes qui peuvent être étendues aux essais sur le terrain, puis à l'agriculture à grande échelle. Les chercheurs ont également appelé à un soutien législatif pour établir des normes de qualité, protégeant les producteurs et les consommateurs.
« Nous sommes convaincus que la recherche fondamentale sur la résistance induite sera essentielle à la transition vers un approvisionnement alimentaire véritablement durable », a déclaré Mauch-Mani. « Cependant, il existe un besoin urgent d'une meilleure communication entre la recherche axée sur la découverte et les autres parties prenantes possédant l'expertise nécessaire pour traduire les découvertes en applications.
« Les gouvernements doivent créer un environnement de recherche et un climat de financement permettant un échange de connaissances plus efficace entre les scientifiques, les décideurs politiques et l'industrie. Tout comme la biologie qui la sous-tend, l'exploitation réussie de la résistance induite repose sur un effort à multiples facettes. »
