Une technologie développée par des chercheurs espagnols permettra une détection précoce des ravageurs et des maladies dans les cultures grâce à Plantes qui brillent dans le noir et changent de couleur lorsqu’elles sont infectées par des virus..
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Les recherches menées par l’Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire des Plantes (IBMCP), du CSIC et de l’Université Politècnica de València (UPV), ont conduit à la création d’un système de détection d’infection biologique. L’étude a été publiée dans « Nature Communications » et ouvre une nouvelle voie pour identifier les maladies dans les cultures.
Émettant différents signaux lumineux en fonction de l’état de santé de la plante.
Inspiré par lui bioluminescence fongiqueL’équipe de chercheurs a développé un système qui permet aux plantes d’émettre différents signaux lumineux en fonction de leur état de santé. Le changement d’éclairage révèle la présence de virus avant que les symptômes visibles n’apparaissent et puissent être détectés avec des caméras conventionnelles.
Le système utilise quatre enzymes qui modifient un composé végétal naturel, l’acide caféique, pour générer une molécule capable d’émettre constamment de la lumière verte puisqu’il rouille. Cette réaction permet aux plantes de devenir des capteurs lumineux de leur propre état de santé.
Plantes transgéniques avec gènes de bioluminescence fongique.
L’équipe a testé le système en plantes transgéniques de ‘Nicotiana benthamiana’, une espèce apparentée au tabac couramment utilisée en recherche. Pour ce faire, ils ont introduit des gènes de bioluminescence fongique à l’aide de virus modifiés, ce qui a permis de suivre visuellement l’évolution de l’infection et les zones touchées.
Les chercheurs ont ensuite créé un système sentinelle capable de détecter une infection à potyvirus grâce à un changement dans la couleur de la lumière délivré par l’usine. En l’absence de virus, les plantes maintiennent un signal jaune constant, mais lorsqu’elles sont infectées, une enzyme du pathogène déclenche une variation de couleur visible avec des appareils peu coûteux, facilitant ainsi une détection précoce.
Techniques traditionnelles de diagnostiquer les maladies des plantestels que la PCR ou l’ELISA, offrent une grande précision dans l’identification du matériel génétique ou des protéines des virus. Cependant, son utilisation nécessite du temps, du matériel spécifique et du personnel de laboratoire spécialisé.
Des plantes sentinelles capables d’alerter dès les premiers foyers
Le système pourrait dans un premier temps être appliqué à surveillance précoce des maladies virales en serres et en cultures contrôlées, en utilisant des plantes sentinelles capables d’alerter dès les premiers foyers.
À l’avenir, cette technologie pourrait être adaptée à d’autres agents pathogènes, tels que les bactéries et les champignons, et devenir un outil clé dans la propagation de nouveaux Menaces agricoles liées au changement climatique..
Le Centre de Recherche Biologique Margarita Salas (CIB-CSIC), l’Unité Centrale de Recherche en Médecine de l’Université de Valence et le Laboratoire des Sciences Médicales MRC de Londres participent également au projet, qui ont contribué au développement de ce technologie de détection précoce.
