Une avancée majeure dans la protection des pommes de terre : des scientifiques russes développent une nouvelle solution bio-nano
Une équipe de chercheurs sibériens, en collaboration avec un collectif scientifique international, a développé une méthode innovante pour protéger les pommes de terre des maladies bactériennes. Cette nouvelle solution, à base de nanoparticules de sélénium et d'un polysaccharide issu du mélèze, combat efficacement la jambe noire et la pourriture annulaire, tout en stimulant la croissance des plantes. Les résultats de cette étude révolutionnaire ont été publiés dans Plantes.
La menace croissante des infections bactériennes dans les pommes de terre
La pomme de terre demeure une culture de base dans le monde entier. La Russie cultive ce tubercule sur plus de trois millions d'hectares répartis dans 80 régions. En moyenne, chaque Russe consomme environ un kilo de pommes de terre par semaine. Cependant, les maladies bactériennes, exacerbées par le changement climatique, représentent une menace croissante pour les rendements mondiaux.
Des scientifiques de l'Université fédérale de Sibérie (SFU) ont constaté que des bactéries telles que Pectobactérie carotovorum, qui provoque la pourriture molle et la jambe noire, et Clavibacter sepedonicus, responsables de la pourriture annulaire, deviennent plus agressifs avec la hausse des températures. Les pesticides traditionnels s'avèrent inefficaces, car ils ciblent principalement les agents pathogènes fongiques plutôt que les infections bactériennes.
Une innovation biotechnologique révolutionnaire
Pour relever ce défi, des chercheurs de l'Institut sibérien de physiologie et de biochimie végétales (SIFIBR) et de la SFU ont développé des nanoparticules à base de sélénium combinées à de l'arabinogalactane, un polymère de sucre naturel présent dans les parois cellulaires végétales. Le sélénium, nommé d'après la déesse grecque de la lune Séléné, est un antioxydant reconnu qui joue un rôle essentiel dans la protection des tissus végétaux.
Appliqués aux pousses de pomme de terre, ces bio-nanocomposites réduisent significativement le flétrissement des feuilles, témoignant d'une suppression efficace des bactéries pathogènes. L'équipe de recherche a testé différentes formulations, notamment des combinaisons avec du manganèse et de l'oxyde de cuivre. Cependant, le sélénium s'est avéré le plus efficace, probablement en raison de sa forte activité antioxydante. Les bactéries consomment facilement l'arabinogalactane, mais sont finalement empoisonnées par le sélénium, ce qui transforme le composé en « piège à appât ».
Dosage minimal, protection maximale
Le professeur Konstantin Krutovsky, l'un des auteurs de l'étude, a souligné qu'une concentration minimale de nanoparticules de sélénium suffit pour une protection efficace. Des doses plus élevées pourraient être toxiques pour les plantes. Il est intéressant de noter que cette formulation s'avère également prometteuse pour lutter contre Phytophthora cactorum, l'agent pathogène responsable du mildiou, qui affecte de nombreuses cultures fruitières, plantes ornementales et arbres.
Implications pour l'avenir de l'agriculture durable
Cette nouvelle approche représente une avancée significative vers des méthodes de protection des plantes respectueuses de l'environnement. Contrairement aux pesticides traditionnels, qui peuvent nuire aux microbes bénéfiques et s'accumuler dans les écosystèmes, ce bio-nanocomposite offre une solution ciblée et durable.
Soutenue par le ministère russe de l'Enseignement supérieur et des Sciences, cette recherche pourrait ouvrir la voie à des applications plus larges en protection des cultures. Grâce à des tests supplémentaires et à une production commerciale potentielle, cette innovation pourrait aider les agriculteurs du monde entier à protéger leurs cultures de pommes de terre contre des menaces bactériennes de plus en plus agressives.
