Le rôle des phytohormones dans la bataille pour la productivité: perspectives et dangers possibles
Dans le monde biotechnologique en développement rapide, les micro-organismes s'adaptent rapidement aux pesticides existants. Pour faire face à ce problème, une interaction plus active entre les institutions scientifiques, industrielles et éducatives est nécessaire. L'ancienne vice-ministre du Développement économique, du Commerce et de l'Agriculture de l'Ukraine, Inna Dmitrievna Meteleva, dans une interview accordée au journal "Agroobrazovanie", a mis l'accent sur l'importance de l'épissage "éducation-science" en termes de formation de la nouvelle génération de personnel professionnel.
L'Université nationale des bioressources et de la gestion de la nature d'Ukraine (NUBiP) est à la pointe des solutions innovantes dans le domaine de la biotechnologie depuis plusieurs années. L'un des développements les plus prometteurs de l'Université, qui a subi des tests pratiques à la fois dans des conditions de laboratoire et dans les champs de la zone aride de la région de Zaporozhye, est basé sur les recherches des auteurs du Département des sciences agro-des sols et d'agrophysique du NUBiP Buchek Polina Vladimirovna et Zabaluev Vladimir Alekseevich. Les scientifiques ont analysé l'interaction des micro-organismes avec la rhizosphère des plantes (appelée mycorhize). La préparation "Mikoplant", créée par P. Buchek et V. Zabaluev, est constituée de spores et de vésicules du champignon de la famille Glomus, présentées sous la forme d'un substrat granulaire racinaire. Le principe d'action est que la plante sécrète la phytohormone rhizolactone,ce qui favorise la symbiose des champignons avec le système racinaire et renforce les mycorhizes. Surtout dans les régions arides de notre pays, cela est très important, où le système racinaire des plantes est peu développé et la rhizosphère est également peu développée, ce qui entraîne l'absorption d'une petite quantité d'eau.
Une autre étude similaire a été réalisée par T. P. Pirog, G. A. Iutinskaya, N.O. Leonova, K. A. Beregovaya et T. A. Shevchuk de l'Institut de biologie moléculaire et génétique (IMBiG). Les scientifiques ont traité les graines de plantes avec la phytohormone strigolactone. Dans l'expérience, de bons résultats ont été obtenus et les graines traitées avec de la phytohormone ont germé rapidement, et les plantes adultes avaient un système racinaire puissant. Par rapport au témoin, la rhizosphère des plantes non traitées avec de la phytohormone était d'environ 2 cm, et la rhizosphère des plantes expérimentales s'étendait à 1,5 mètre.
La plante produit une très grande quantité de phytohormones. Ils peuvent être conditionnellement divisés en 3 parties: phytohormones des tiges - auxines, phytohormones des racines - cytokinines, phytohormones des feuilles - gibberellines.
Pour la première fois, Charles Darwin a suggéré que les plantes sécrètent des substances biologiquement actives qui affectent leur croissance et leur développement. Il a décrit une expérience étudiant la zone apicale de la tige. Les scientifiques ont remarqué que la plante a toujours tendance au soleil, étant à l'ombre, la tige "se plie" et rampe vers la source de la lumière du soleil. Une expérience a été menée pour déterminer quelle partie de la plante donne un signal pour former ce virage. Tout d'abord, Darwin a couvert la zone de courbure afin que la lumière du soleil ne puisse pas pénétrer dans cette zone, mais la plante se tortillait toujours et se penchait vers la lumière. Puis il a couvert le haut de la tige et la plante a cessé de se plier. Ensuite, Charles Darwin a suggéré que certaines molécules soient produites au sommet de la plante, dont l'activité entraîne des changements physiologiques et régule le processus de flexion de la tige. Suivant,ce que le chercheur a fait, c'est de tester sa théorie: il a coupé le sommet et la plante a cessé de se plier. Eh bien, la dernière chose que Darwin a faite a été de mettre la couronne coupée dans une boîte de Pétri avec de la gélose. Ensuite, il a découpé un morceau de gélose et l'a placé sur le point de coupure de l'apex - la plante a commencé à se plier. C'est ainsi que la première phytohormone de l'histoire, l'auxine, a été identifiée et décrite.
Il s'est avéré que toutes les phytohormones ont un effet attractif, à l'aide duquel il est possible de "tromper" les plantes, augmentant leur productivité. Par exemple, le traitement d'un fruit de fraise avec de l'auxine peut donner de gros fruits, mais il y a un revers à la médaille. Le fruit pousse intensément et dépense du sucre pour la croissance, donc cette fraise est moins sucrée. De plus, si vous ne calculez pas la dose d'auxine, vous pouvez simplement obtenir l'effet inverse et la plante mourra. Ce motif a été remarqué par les amoureux de la «belle pelouse» et maintenant en Europe une pelouse traitée à l'auxine se compose exclusivement de plantes monocotylédones, car les plantes dicotylédones meurent à fortes doses. L'effet létal de doses massives d'auxine a été utilisé par les forces armées américaines pendant la guerre d'Indochine. En raison du fait que les guérilleros vietnamiens se cachaient dans la forêt tropicale,il a été décidé de pulvériser l'agent Orange sur les forêts tropicales du delta du Mékong. Cela a eu d'énormes conséquences sur la flore et la faune de la région. Chez les animaux et les humains, des maladies de la peau sont apparues, entraînant des lésions systémiques des organes et des maladies oncologiques.
Les cytokinines, hormones responsables de la division cellulaire, méritent une mention spéciale. Si la plante est traitée avec des cytokinines (phytohormones des racines), la plante reçoit un signal indiquant que le glucose est nécessaire pour le système racinaire. La photosynthèse se produit dans les feuilles des plantes.Par conséquent, après avoir reçu un tel signal, les feuilles commencent à travailler de manière intensive, produisant du glucose (nourriture pour tous les organismes vivants). Ou le fœtus, ayant reçu un tel signal, reste vert longtemps et ne vieillit pas. Bien sûr, la nature ne pouvait pas en profiter. Il existe de nombreux animaux (nématodes par exemple), des champignons (actinomycètes par exemple) capables de produire des cytokinines. Chez les larves de nématodes, par exemple, des cytokinines sont produites dans les glandes salivaires. En mangeant des feuilles, il forme des galles et, étant au milieu de ces galles, reçoit plus de glucose de la plante. Eh bien, quelques mots sur les Gebberellins.Les goebberellines sont des phytohormones qui accélèrent le processus de floraison.
En général, on peut dire que les phytohormones et les domaines possibles de leur application relèvent invariablement du domaine d'intérêt des scientifiques et de l'attention particulière des chercheurs.