Les plantes se souviennent du stress sans cerveau : changements épigénétiques et héritage du sol

Les plantes possèdent la capacité de se souvenir du stress, un phénomène que les scientifiques étudient activement pour améliorer la résilience des cultures face au changement climatique. Jurriaan Ton, professeur de signalisation environnementale des plantes à l'Université de Sheffield, note que les plantes, depuis la colonisation des terres il y a 500 millions d'années, ont développé des mécanismes de défense, y compris la capacité de « se souvenir » des rencontres stressantes et d'utiliser cette mémoire pour se défendre. Cette « amorçage immunitaire » est similaire à la façon dont les vaccins renforcent l'immunité humaine, mais fonctionne par le biais de mécanismes différents. Contrairement aux vertébrés dotés de systèmes immunitaires mobiles et de cellules mémoire, les plantes utilisent des changements « épigénétiques » au sein de leurs cellules pour stocker des informations sur les attaques passées et amorcer leur système immunitaire inné. Cela leur permet de mieux résister aux ravageurs et aux maladies, même si elles sont génétiquement sensibles. La recherche indique qu'une exposition répétée aux ravageurs ou aux maladies peut entraîner des changements épigénétiques durables dans l'ADN des plantes, sans modifier la séquence sous-jacente. Cela permet aux plantes de rester dans un état de défense amorcé. L'amorçage immunitaire a été observé chez diverses espèces de plantes, des plantes annuelles à courte durée de vie comme *Arabidopsis thaliana* [arabette des dames] aux arbres à longue durée de vie comme l'épicéa de Norvège, qui peut vivre jusqu'à 400 ans. Bien que l'amorçage immunitaire puisse réduire la croissance, la mémoire amorcée est réversible et diminue en l'absence de stress continu. Cependant, de forts stimuli de stress peuvent conduire à un amorçage à vie, même transmis aux générations suivantes. Les plantes ajustent constamment l'activité des gènes pour s'adapter à leur environnement, les gènes étant désactivés via des changements épigénétiques, souvent au niveau des transposons (ou « gènes sauteurs ») – des fragments d'ADN qui peuvent se déplacer dans le génome. Le stress peut partiellement « les réveiller », entraînant une mémoire durable. Les plantes utilisent également leur environnement pour stocker la mémoire du stress. En cas d'attaque, elles libèrent des produits chimiques de leurs racines, attirant des microbes bénéfiques qui suppriment les maladies. Cet « héritage du sol » peut profiter aux générations futures de plantes. Chez des espèces comme le maïs, les scientifiques ont identifié des métabolites secondaires qui entraînent cette mémoire de stress externe, certains gènes contrôlant ces produits chimiques racinaires étant régulés par des mécanismes épigénétiques sensibles au stress. Comprendre les mémoires de stress des plantes pourrait transformer la protection des cultures, réduisant potentiellement la dépendance aux pesticides chimiques et créant des cultures mieux équipées pour faire face aux stress environnementaux. Cette recherche offre des outils prometteurs pour développer des systèmes de protection des cultures plus durables.