Le blé hexaploïde moderne diffère de ses ancêtres diploïdes et tétraploïdes par le ratio de tolérance et d’évitement dans sa stratégie de réponse au stress

Ces dernières décennies, la planète est le théâtre de changements climatiques rapides. D’après les prévisions, la température planétaire moyenne devrait augmenter de manière marquée au cours du présent siècle, et les températures de l’air devraient enregistrer une hausse de 1,1 à 6,4℃. Dans le domaine de l’amélioration des plantes, les phytogénéticiens cultivent souvent des céréales de printemps en serre pendant l’hiver afin d’accélérer la succession des générations. Dans ces conditions, les plantes sont souvent exposées à des températures élevées, mais souffrent d’un rayonnement relativement faible. Il est crucial de comprendre comment la combinaison de stress de températures élevées et de faible rayonnement influe sur la croissance, le développement et l’allocation de la biomasse, et quels mécanismes ont été acquis par les génotypes de blé de différents degrés de ploïdie pour s’adapter à pareilles conditions défavorables, que ce soit par des processus de sélection naturelle ou anthropique. Nous avons posé l’hypothèse que la stratégie d’adaptation pouvait être un autre facteur important qui a une incidence sur la formation du rendement dans différents génotypes de blé. Pour tester cette hypothèse, nous avons conçu une étude dans des conditions ambiantes contrôlées pour : 1) étudier les réponses physiologiques et biochimiques de génotypes de blé présentant trois différents degrés de ploïdie en réponse à un stress qui combine des températures élevées et un faible rayonnement; 2) caractériser les stratégies d’adaptation de divers génotypes de blé en réponse à des conditions ambiantes défavorables. Notre étude visait à trouver le lien entre les mécanismes d’adaptation et la formation du rendement. Cela devrait fournir aux chercheurs et aux phytogénéticiens des éléments clés pour comprendre les stratégies d’adaptation des plantes cultivées face aux stress abiotiques accrus dans le cadre des changements climatiques prévus.

Dans la présente étude, nous avons comparé des génotypes de blé de différents degrés de ploïdie dans des conditions de températures élevées et de faible rayonnement. Nous avons constaté que les génotypes diploïdes et tétraploïdes présentaient une plus grande capacité d’évitement lorsqu’ils étaient exposés à un stress de températures élevées et de faible rayonnement. Toutefois, cette stratégie d’adaptation s’est traduite par une plus grande perte de rendement récoltable. Par contre, le blé hexaploïde moderne a acquis une meilleure tolérance au stress grâce à une osmorégulation efficace, à des systèmes antioxydants, à la conservation de l’eau dans les feuilles et à sa capacité photosynthétique. Nos résultats indiquent qu’au cours de l’évolution du blé dont le génotype est passé de diploïde à tétraploïde, puis à hexaploïde dans les variétés modernes, la stratégie de réponse au stress s’est déplacée d’une stratégie d’évitement vers une stratégie de tolérance. Les stratégies d’évitement et de tolérance ont des effets différents sur la formation du rendement. Le renforcement de la tolérance au stress est susceptible d’améliorer le potentiel de rendement. Cette stratégie de tolérance conserve un net avantage par rapport à la stratégie d’évitement dans des conditions de stress qui combinent des températures élevées et un faible rayonnement.