Rencontres du Végétal

Les agrumes comptent parmi les cultures fruitières majeures dans le monde, mais leur production est de plus en plus fragilisée par des stress naturels liés au changement climatique : salinité des sols et de l’eau d’irrigation et déficit hydrique (sécheresse). Face à ces contraintes, une piste prometteuse consiste à améliorer les porte-greffes, qui influencent directement l’alimentation en eau et en minéraux de la plante.

Nos travaux montrent que la polyploïdie (présence de plusieurs jeux de chromosomes : diploïde, 2x versus tétraploïde, 4x) modifie en profondeur les stratégies d’adaptation chez les agrumes. En particulier, nous avons mis en évidence que les porte-greffes 4x peuvent offrir une meilleure tolérance au stress, grâce à une organisation physiologique et moléculaire différente, souvent plus efficace au niveau des racines que dans les feuilles.

Dans une première étude dédiée à la salinité, des hybrides d’agrumes du type citrandarin (issue du croisement entre mandariner Cléopâtre et Poncirus trifoliata) ont été comparés à deux niveaux de ploïdie : 2x et 4x (allotétraploïde). Sous stress salin, les plantes ne présentent pas de dommages visibles, mais elles réorganisent fortement leur fonctionnement interne.
Le résultat clé est un changement de stratégie selon la ploïdie : 1) Les génotypes 2x mobilisent plutôt des réponses antioxydantes dans les feuilles pour limiter les dégâts, 2) les 4x déclenchent une réponse centrée sur les racines, combinant :i) une gestion différente des ions (répartition du sodium et du chlore), ii) une protection osmotique, iii) une meilleure expression des aquaporines (canaux impliqués dans le transport de l’eau), et iv) des voies antioxydantes coordonnées.
En complément, les analyses transcriptomiques confirment que le niveau de ploïdie (et surtout les interactions entre porte-greffe et greffon) modifie l’expression des gènes, et donc l’architecture des réponses. Enfin, la comparaison des “programmes génétiques” hérités des deux parents révèle une dominance des caractères du mandarinier Cléopâtre, renforcée par la tétraploïdie, particulièrement dans les racines.
Une seconde étude que nous avons réalisée s’est intéressée à l’adaptation au déficit hydrique de différentes associations porte-greffe / greffon. Quatre combinaisons ont été testées en conditions contrôlées en pots : le limettier Mexicain 2x et le limettier de Perse triploïde (3x) greffés sur des citrumelo Swingle 2x ou 4x. Sous contrainte de sécheresse: 1) les associations avec porte-greffe 4x montrent une meilleure résistance (moins de flétrissement), 2) et, surtout lorsque le greffon est le limettier de Perse 3x, les performances sont encore améliorées. Les mécanismes observés indiquent une adaptation plus “efficiente”: i) moins de consommation d’eau, ii) une photosynthèse maintenue, iii) et une modulation du comportement stomatique (la conductance stomatique et la transpiration restent plus favorables).
Au niveau hormonal et moléculaire, on observe notamment : i) une augmentation de l’ABA (hormone centrale des réponses au stress hydrique), ii) et des réponses antioxydantes renforcées. Les analyses transcriptomiques montrent aussi des programmes spécifiques, impliquant la régulation de l’eau (aquaporines), la protection contre le stress oxydatif, et la mise en place de barrières protectrices (cuticule/subérine/cires) permettant de limiter les pertes en eau.
Nos travaux suggèrent que les porte-greffes 4x devraient permettre d’améliorer l’adaptation des vergers exposés à la salinité et/ou à la sécheresse. De même, l’exploitation des interactions greffon/porte-greffe, avec des niveaux différents de ploïdie semble prometteuse.