Une modification génétique de la photosynthèse pourrait améliorer les rendements agricoles
Bien que cette modification n'ait pas encore été testée sur des plantes comestibles, les scientifiques estiment qu'elle pourrait révolutionner les secteurs de la production alimentaire et de la production d'olives.
Des scientifiques du Département américain de l'agriculture et de l'Université de l'Illinois à Urbana ont mis au point une « astuce » génétique visant à améliorer l'efficacité de la photosynthèse et à augmenter les rendements agricoles de près de 40 %.
« Nous avons essayé de mettre au point ce raccourci pour les rendre plus efficaces sur le plan énergétique – et lors d'essais en plein champ, cela s'est traduit par une augmentation de 40 % de la biomasse végétale.
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L'étude a été réalisée sur des plants de tabac, mais les scientifiques ont indiqué que des techniques similaires pourraient être utilisées sur des plantes à photosynthèse C4. Le tabac est en réalité une plante C3, mais il effectue la photosynthèse comme une plante C4. Les oliviers sont des plantes C4.
Voir aussi : Recherche sur l'huile d'oliveCe « hack » consiste à éliminer les toxines, qui sont des sous-produits du processus de photosynthèse. Les plantes recyclent naturellement ces toxines, mais cela nécessite de l’énergie qui pourrait autrement être utilisée pour la production de fruits.
« On estime que chez des plantes comme le soja, le riz, les fruits et les légumes, [le recyclage naturel des sous-produits toxiques issus de la photosynthèse] peut réduire le rendement de près de 36 % », a déclaré à la BBC le Dr Paul South, auteur principal de l’étude et membre du Service de recherche agricole des États-Unis.
« Nous avons essayé de mettre au point ce raccourci pour les rendre plus efficaces sur le plan énergétique – et lors d’essais sur le terrain, cela s’est traduit par une augmentation de 40 % de la biomasse végétale », a-t-il ajouté.
La rubisco est la protéine végétale chargée de capter le dioxyde de carbone et de déclencher le processus de photosynthèse. Cependant, au cours de ce processus, la rubisco capture de l’oxygène à la place environ 20 % du temps. Ces molécules d’oxygène sont alors responsables de la formation du composé toxique.
Les plantes ont développé leurs propres méthodes naturelles de détoxification, mais le processus actuel consomme beaucoup d’énergie. Les scientifiques ont comparé le processus d’élimination de l’oxygène à un trajet en voiture du Maine à la Floride en passant par la Californie
Dans les plants de tabac modifiés, les scientifiques ont inséré de nouveaux gènes pour désactiver la méthode actuelle et la remplacer par une méthode plus économe en énergie.
La prochaine étape pour les chercheurs consistera à reproduire l'expérience avec des cultures comestibles, telles que les tomates et le soja, afin de déterminer si ce processus a des effets néfastes sur la sécurité des aliments produits.
Sur la base de ces résultats, ils devront ensuite convaincre le public ainsi que les autorités réglementaires que leur méthode constitue une solution sûre. Par conséquent, l’utilisation commerciale et humanitaire de ces cultures pourrait ne pas voir le jour avant un certain temps.
Dan Flynn, directeur exécutif de l’Olive Center de l’université de Californie à Davis, a déclaré à Olive Oil Times qu’il n’avait pas connaissance de chercheurs étudiant actuellement les applications de cette technologie pour les olives et a ajouté qu’il était peu probable que ce soit un domaine de recherche au sein du centre.
« Il est possible que des chercheurs mènent des expériences sur la modification génétique et l'édition génétique quelque part dans le monde », a-t-il déclaré. « Mais l'industrie californienne se concentre sur d'autres priorités de recherche, de sorte que l'Olive Center ne prévoit pas de travailler dans ce domaine dans un avenir proche. »
Le Conseil oléicole international, qui joue souvent un rôle de premier plan dans la recherche liée à la culture de l'olivier et à la production d'huile d'olive, n'avait pas commenté cette étude au moment de la publication.