Un récepteur présent chez les légumineuses permettrait de se passer d’engrais azotés

Les engrais azotés se sont imposés comme une composante essentielle de l’agriculture moderne, car ils alimentent les plantes en azote, qui aide leur croissance. Ils peuvent cependant être source de pollution, accélèrent la prolifération de certaines algues invasives et sont hautement explosifs. Le nitrate d’ammonium est ainsi en cause dans l’incident d’AZF à Toulouse et dans la dévastation de Beyrouth. D’autres manières d’apporter de l’azote sont donc étudiées, y compris par des moyens détournés. Les plantes légumineuses vivent en symbiose avec des bactéries présentes dans le sol, les rhizobiums, qui transforment l’azote atmosphérique en ammoniaque pour nourrir la plante, qui les abrite en échange. Des scientifiques de l’université d’Aarhus (Danemark), du Centre de recherches sur les macromolécules végétales (CERMAV, CNRS), de l’université de Cambridge (Royaume-Uni), de l’université de Copenhague (Danemark) et de l’université d’Otago (Nouvelle-Zélande) ont montré qu’un récepteur protéique des légumineuses, impliqué dans la perception de molécules de signalisation symbiotiques, possède une structure très proche d’un récepteur commun à toutes les plantes terrestres.

Pour établir la symbiose avec les légumineuses, les rhizobiums sécrètent des molécules dérivées de la chitine, dont la structure se rapproche de composés produits par des champignons pathogènes. Ainsi, seuls quelques acides aminés séparent le récepteur nécessaire à la symbiose de celui, bien plus courant, dédié à la réponse immunitaire contre les champignons. Forts de cette découverte, les chercheurs ont reprogrammé ces récepteurs avec succès, une première étape pour transférer la capacité à enclencher une symbiose rhizobienne chez d’autres types de plantes que les légumineuses. Ces travaux ouvrent des perspectives pour réduire l’usage d’engrais azotés.