Des scientifiques israéliens identifient un système clé pour la tolérance au sel chez les plantes
Jérusalem, 8 septembre 2026 (TPS-IL) — Des scientifiques israéliens ont identifié un système jusqu'alors non résolu, régulé par le calcium, qui aide les graines de plantes à contrôler le sel potentiellement nocif avant qu'elles n'émergent du sol. Cette découverte apporte un nouvel éclairage sur la manière dont les plantes maintiennent l'équilibre minéral nécessaire à la germination dans des conditions salines.
Ces découvertes pourraient à terme aider au développement de cultures plus aptes à germer dans les sols salins. En identifiant le système qui aide les jeunes plantes à maintenir un équilibre entre le sodium et le potassium, la recherche pourrait aider les scientifiques à sélectionner ou à modifier génétiquement des cultures plus tolérantes au sel.
La salinité des sols est un problème agricole mondial majeur. Près de 1,4 milliard d'hectares de terres dans le monde sont déjà affectés par le sel, dont 10 % des terres cultivées irriguées et pluviales, selon l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture.
L'étude, dirigée par le Dr Doron Shkolnik de l'Université hébraïque de Jérusalem, a révélé que la signalisation calcique aide à coordonner trois protéines – CAMTA6, PP2C49 et HKT1;1 – pendant la germination des graines sous stress salin.
Cet équilibre est crucial. Les plantes ont besoin de potassium pour le bon fonctionnement de leurs cellules, tandis qu'un excès de sodium peut interférer avec ces fonctions. Le sel rend également plus difficile l'absorption de l'eau par les graines.
Certains sols sont naturellement salins, mais l'agriculture peut aggraver le problème. Lorsque les champs sont irrigués de manière répétée, l'eau s'évapore, laissant le sel dissous derrière elle. La sécheresse, un mauvais drainage et l'intrusion d'eau de mer dans les nappes phréatiques côtières peuvent également entraîner une accumulation de sel dans les terres agricoles.
« La germination des graines est une étape extrêmement vulnérable dans la vie d'une plante, et le sel peut perturber l'équilibre minéral dont une jeune plante a besoin avant même d'avoir émergé du sol », a déclaré Shkolnik. « Ce que nous commençons à découvrir, c'est le système de contrôle derrière cette réponse. »
Les chercheurs ont étudié Arabidopsis thaliana, une petite plante de la famille de la moutarde largement utilisée dans la recherche végétale. Ils ont découvert que les trois protéines font partie d'un réseau régulateur sensible au calcium qui contrôle l'équilibre sodium-potassium de la plante.
Le système est également organisé différemment dans différentes parties de l'embryon. Le stress salin active CAMTA6 sur les bords des feuilles embryonnaires, appelées cotylédons, tandis que le calcium stimule HKT1;1 dans la racine embryonnaire, ou radicule. CAMTA6 régule également PP2C49, qui à son tour affecte HKT1;1.
Stimuler la germination
Les chercheurs ont testé cette voie en utilisant la sanguinarine, un composé naturel dérivé de la plante Sanguinaria canadensis qui inhibe les protéines PP2C. Le traitement des graines avec ce composé a augmenté la germination sous stress salin.
Sous un stress salin modéré, 76 % des graines non traitées ont germé, contre 92 % des graines traitées à la sanguinarine. Dans des conditions plus sévères, la germination est passée de 3 % à 37 %.
Les graines traitées ont également maintenu un meilleur équilibre sodium-potassium, soutenant la conclusion des chercheurs selon laquelle la sanguinarine affectait la voie qu'ils avaient identifiée.
Cette découverte pourrait à terme aider les scientifiques à développer des cultures qui germent mieux dans les sols salins par sélection ou modification génétique. Les résultats suggèrent également des approches chimiques possibles pour influencer cette même voie, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires avant que de telles stratégies ne puissent être utilisées en agriculture.
La sanguinarine elle-même n'est pas une solution prête à l'emploi pour les terres agricoles salines. Ses bienfaits étaient limités au stade de la germination et n'ont pas protégé les jeunes plantes une fois qu'elles avaient germé.
Les chercheurs ont également trouvé des preuves que des gènes supplémentaires sensibles au calcium sont impliqués dans la réponse au sel, suggérant que le système nouvellement caractérisé fait partie d'un réseau plus large.
L'étude a été publiée dans la revue à comité de lecture The Plant Journal.
