La «InnerTomato», une tomate qui devient fluorescente lorsqu’elle manque d’eau ou de nutriments. © InnerPlant
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Ces plantes deviennent fluo quand elles ont soif

ActualitéClassé sous :agriculture , plante génétiquement modifiée , OGM

[EN VIDÉO] InnerPlant : des plantes qui lancent des S.O.S  Plutôt que d’intégrer des capteurs électroniques dans les plantes pour détecter leur niveau de stress hydrique, les chercheurs comptent maintenant transformer la plante elle-même en capteur grâce à la génétique. La start-up InnerPlant a mis au point une tomate qui produit des protéines fluorescentes lorsqu’elle est exposée à un stress hydrique ou environnemental. 

Détecter le plus tôt possible le niveau de stress hydrique ou climatique d'une plante permet de limiter les pertes, d'économiser l'eau et de réduire l'épandage de produits phytosanitaires. Mais plutôt que d'intégrer des capteurs électroniques dans les plantes, les chercheurs comptent maintenant transformer la plante elle-même en capteur grâce à la génétique.

Les plantes ne parlent pas encore, mais elles communiquent avec différents signaux comme les ultrasons ou des molécules chimiques. Ainsi, lorsqu'elle est soumise à un stress (manque d'eau, froid, dénutrition...), la plante émet des molécules chimiques antioxydantes comme le glutathion afin de neutraliser les radicaux libres. Il suffit donc de détecter ces molécules pour décrypter son appel au secours. C'est justement ce qu'a fait une équipe de l'université hébraïque de Jérusalem en introduisant dans un plant de pomme de terre un gène codant pour une protéine fluorescente (roGFP2) sensible à ces molécules chimiques. Plus la plante subit un stress, plus elle produit de molécules réactives et plus la lumière fluorescente est forte.

Prévenir les pertes de récolte

N'allez pas imaginer pour autant voir votre champ de patates subitement s'éclairer : la fluorescence n'est pas visible à l'œil nu, mais détectable à l'aide d'une caméra spéciale. Cela permet de cartographier précisément les plantes qui ont besoin d'eau ou de nutriments, et ainsi de limiter l'irrigation et l'épandage d'engrais au strict nécessaire. « Si les agriculteurs peuvent obtenir un signe d'alerte précoce indiquant les plantes qui ne se portent pas bien, cela les aide à prendre des mesures appropriées pour prévenir les pertes et protéger les ressources alimentaires », atteste Shilo Rosenwaser, qui a dirigé l'étude publiée dans Plant Physiology.

Une pomme de terre dans des conditions normales (à gauche), et lorsqu’elle est stressée (à droite). © Shilo Rosenwasser, Université hébraïque

La tomate OGM qui s’éclaire

Une solution similaire est d'ores et déjà en cours de commercialisation via la start-up InnerPlant, qui a développé des tomates qui « s'éclairent » de trois couleurs différentes (selon la protéine utilisée) en fonction du type de stress (manque d'eau, présence d'agents pathogènes ou carence en nutriments). Les agriculteurs peuvent ainsi accéder à une carte de leurs cultures en prenant des photos du champ grâce à un smartphone, un drone ou des images satellite. La « InnerTomato » a ainsi été lancée en mai 2021 et la start-up planche sur un soja fluorescent et d'autres cultures. D'autres données pourraient également être intégrées à la plateforme, comme les prévisions météo. « Ainsi, notre système pourra vous recommander de planifier une pulvérisation de pesticides après la pluie », met en avant Shely Aronov, la fondatrice d'InnerPlant. On évite ainsi de gâcher du produit.

Dernier avantage : détecter en amont les infections. « On perdrait beaucoup moins de pommes de terre si on identifiait celles atteintes par les champignons dans le champ lui-même et que l'on s'en débarrassait à ce stade. Si nous manquons les premiers signes d'infection, le champignon se propage à d'autres pommes de terre et les pertes continuent de croître tout au long de la chaîne d'approvisionnement », souligne Shely Aronov.

Remplacer l’électronique par la biologie

D'autres start-up comme Microceres, Pycno ou Tule Technologies ont développé des microcapteurs à fixer aux plantes ou à installer dans les champs pour suivre en temps réel l'état des cultures ou le niveau d'évapotranspiration. Mais la nouveauté ici est d'utiliser la plante elle-même comme capteur : en somme, remplacer l'électronique par la biologie. « Nous avons d'excellents outils de biocapteurs végétaux dans les laboratoires. Mais à présent, il faut apporter cette technologie dans les champs », insiste Shely Aronov. En Europe, où les OGM sont encore soumis à une montagne de réglementations dissuasives, ce n'est pas encore gagné.

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