Les punaises peuvent protéger l'approvisionnement en chocolat

Anonim

Ceux qui recherchent des brownies ou du chocolat chaud peuvent être heureux d'apprendre que les héros trop petits pour être vus peuvent aider à protéger l'approvisionnement en chocolat du monde. Des scientifiques de l'Institut Smithsonian de recherche tropicale (STRI) au Panama ont constaté que l'exposition de jeunes plants de cacao à des microbes provenant de plants de cacao adultes en bonne santé réduisait de moitié les risques d'infection de Phytopthora palmivora. L'étude des chercheurs a été publiée dans Proceedings of the Royal Society B le 5 juillet.

"Lorsque les bébés humains traversent le canal génital, leur corps prend une suite de bactéries et de champignons de leur mère. Ces microbes renforcent leur système immunitaire et rendent le bébé plus sain", a déclaré Natalie Christian, étudiante au doctorat à l'Université d'Indiana. auteur du papier. "Nous avons montré qu'un processus analogue se produit chez les plantes: les cacaoyers adultes transmettent également des microbes protecteurs aux bébés plants de cacao."

Les chercheurs de la STRI ont étudié les interactions entre les plantes et leurs microbes au cours des 20 dernières années. Ils ont été les premiers à montrer que dans les forêts tropicales, où le cacao pousse, chaque feuille abrite des centaines de champignons et de bactéries différents et que l’application de microbes utiles sur les feuilles dans les traitements de terrain Les chercheurs ont découvert que des espèces fongiques spécifiques, telles que Colletotrichum tropicale, protègent les plantes de leurs ennemis - les agents pathogènes et les insectes qui les mangent. Les recherches menées à la STRI ont également montré que, comme chez les humains, les microbes stimulent la capacité des plantes à se défendre et ont démontré l'ampleur et l'étendue des effets des endophytes sur l'expression génétique de l'hôte.

Le 30 juin, à la suite des travaux publiés dans la revue scientifique Nature par le boursier postdoctoral STRI, Scott Mangan, un groupe de 50 chercheurs de 12 pays a publié un article dans Science (auteur principal, Joe LaManna, université de Washington à Saint-Louis). montrer que les parents proches des plantes sont de mauvais voisins et que les interactions négatives entre parents sont plus fortes sous les tropiques, ce qui peut expliquer pourquoi les forêts tropicales sont si riches en diversité d’espèces: non-parents à remplir

"Là où vous obtenez une accumulation d'une espèce donnée, vous obtenez une accumulation de méchants, leurs ennemis", a déclaré Allen Herre, scientifique et co-auteur du STRI. "Une arbre-mère peut infecter ses bébés avec des agents pathogènes qui peuvent les tuer s'ils sont trop proches. Dans cette étude la plus récente, nous montrons que les parents peuvent également avoir un effet positif en fournissant un bon microbiote aux bébés."

L’équipe a commencé par cultiver des plants de cacao à partir de graines stériles dans des chambres stériles afin qu’ils n’aient aucun champignon résidant dans leurs feuilles. Ils ont ensuite divisé les bébés en groupes, plaçant les feuilles mortes des plants de cacao en bonne santé dans un ensemble de pots, mélangé les feuilles du sol dans un autre ensemble et ne laissant aucune feuille dans le troisième ensemble. et coloniser les feuilles "vierges" des jeunes plantes.

Ensuite, les chercheurs ont emmené les plantes dans la forêt, imitant le processus naturel par lequel les jeunes feuilles sont progressivement colonisées par les champignons qui tourbillonnent dans l'air ou sont contenus dans des gouttelettes d'eau quand il pleut. Enfin, l'équipe a ramené les plants dans la serre et les a infectés avec le pathogène Phytopthora palmivora (littéralement «destructeur de plantes»), qui représente 10 à 20% de la perte de production de cacao dans le monde.

Trois semaines plus tard, ils ont fait le point sur les dégâts. Les plantes exposées à des feuilles de cacao en bonne santé ont subi beaucoup moins de dommages que les plantes cultivées sans exposition. De plus, les feuilles des semis cultivés avec des feuilles mortes provenant de plants de cacao en bonne santé ne présentaient que la moitié des dommages subis par les plantes cultivées avec des déchets de feuilles mixtes provenant du sol forestier.

Pour voir si ce résultat pourrait être expliqué par les microbes à l'intérieur des feuilles, l'équipe a utilisé deux méthodes différentes: la méthode traditionnelle consistant à placer des morceaux de feuilles sur des boîtes de Petri enrobées d'agar et à séquencer directement l'ADN des feuilles stérilisées en surface .

«Nous avons découvert à la fois en cultivant les microbes à partir des feuilles et en séquençant directement l’ADN fongique des tissus végétaux, que l’un des champignons les plus communs sur les semis de cacao était leur protecteur, Colletotricum tropicale. plus commun sur les feuilles de jeunes plants cultivés avec des feuilles mortes provenant d'adultes de cacao en bonne santé », a déclaré Christian. "Cela signifie que C. tropicale, à partir de feuilles mortes d'arbres adultes, peut rapidement pénétrer dans les jeunes feuilles et évincer d'autres microbes, y compris des agents pathogènes, les empêchant ainsi de coloniser."

«Non seulement cela nous a montré que le démarrage de jeunes plants entourés de feuilles d’adultes en bonne santé peut considérablement améliorer leur santé - un résultat potentiellement très important pour l’industrie du cacao - pour la première fois, nous commençons à comprendre comment les communautés le cacao et d'autres espèces dans la nature et ce qui peut influencer leur capacité à protéger les plantes ", a déclaré Herre.

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