Changement climatique : et si la solution était dans les racines des plantes

Les systèmes racinaires sont au cœur de la résilience des cultures au changement climatique et font l’objet de recherche dans le cadre du projet Root2Res*, initié en 2022 pour 5 ans.

Révéler les bons traits racinaires

Les plantes déploient des stratégies variées basées sur les racines pour adapter et compenser les effets négatifs des différents stress et contraintes (moins d’eau, plus d’eau, moins de phosphore). Ces adaptations modifient la croissance racinaire, leur fonctionnement ainsi que l’absorption d’eau et des nutriments.

Plusieurs résultats ont déjà permis d’identifier des caractères (ou « traits ») racinaires impliqués dans la résistance aux stress climatiques et nutritionnels (tableau 1). Des systèmes racinaires plus larges et plus profonds, des poils racinaires plus longs et plus nombreux, des formations d’aérenchymes et une rhizosphère riche en mycorhizes, contribuent à une plus grande résilience au changement climatique.

Un ✓ indique si le caractère contribue à la résilience face à l'un des stress abiotiques abordés dans l'étude (engorgement, déficit hydrique ou stress phosphorique). Les caractères énumérés ont été identifiés au moins trois fois et les caractères en gras ont été identifiés au moins cinq fois.
*Les aérenchymes sont des tissus racinaires qui aident les racines à continuer à « respirer » et à fonctionner normalement lors d’une humidité du sol importante, par exemple lors de fortes pluies, malgré le manque d’oxygène dans le sol.

Des essais sont menés dans divers environnements pour évaluer ces traits en fonction de leur impact sur la résistance aux stress, mais aussi de leur capacité à atténuer le changement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, la dépendance aux intrants et en augmentant la séquestration du carbone dans le sol.

Identifier ces traits aide à repérer les individus les plus résilients au changement climatique. À terme, ces travaux visent à orienter plus finement le choix variétal en fonction des conditions locales.

Phénotyper les racines pour mieux choisir les variétés de demain

Afin d'accélérer ce processus, le projet Root2Res développe des outils de phénotypage pour les caractères souterrains qui ouvrent la voie à un système d’évaluation variétale plus précis et mieux adapté aux conditions agroclimatiques européennes. L'intégration de ces méthodes de phénotypage dans la sélection des variétés dans une gamme plus large d’environnements accélérera l’émergence de variétés plus résilientes, mieux adaptées aux défis climatiques actuels et à venir.

Pour en savoir plus

*Le projet Root2Res (2022-2027) est coordonné par ARVALIS et coanimé avec l’institut écossais James Hutton. Son objectif est de produire des boîtes à outils de phénotypage, d’outils génétiques, et de modélisation à destination des sélectionneurs, chercheurs et agronomes afin de sélectionner les traits racinaires impliqués dans la tolérance aux stress abiotiques.