Protéger l’approvisionnement alimentaire face à l’instabilité climatique est devenue une priorité urgente dans la recherche agricole. Le changement climatique augmente non seulement la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes, mais il affecte également considérablement la capacité des cultures à produire des aliments en quantité et en qualité nécessaires. C'est pourquoi les chercheurs de différentes institutions concentrent leurs efforts sur l'adaptation des cultures à ces conditions changeantes, car il est vital de garantir la sécurité alimentaire, la tomate (une culture d'importance mondiale) étant l'un des cas les plus notables.
Un groupe de biologistes de l'Université Brown (États-Unis) a fait une découverte fondamentale pour améliorer la thermotolérance des cultures. Les experts ont analysé différentes variétés de tomates qui parviennent à produire des fruits dans des conditions de chaleur extrême, identifiant la phase du cycle de reproduction où ce fruit est le plus vulnérable à la chaleur. Les chercheurs ont confirmé que la croissance du tube pollinique (structure par laquelle le pollen se déplace jusqu'à l'ovaire de la plante pour former les graines) s'avère être une phase critique, car une chaleur extrême peut inhiber le processus, limitant ainsi la production de tomates plus résistantes. sensible à la chaleur.
L'équipe de recherche a étudié diverses variétés de tomates adaptées aux climats chauds dans des régions du Mexique, des Philippines et de Russie, régions où les plantes ont naturellement développé des mécanismes de résistance à la chaleur grâce à leur évolution et leur adaptabilité. En collaboration avec des chercheurs de l'Université de l'Arizona, nous avons étudié comment le stress thermique affecte le développement du tube pollinique susmentionné, découvrant que des variétés telles que la tomate Tamaulipas ont une croissance beaucoup plus robuste de cette structure à des températures élevées. La découverte fournit une base scientifique pour concevoir des cultures plus résistantes aux canicules qui sont subies chaque année, ce qui est vital dans les régions vulnérables aux températures élevées.
Tomates résistantes à la chaleur : une clé pour l’adaptation au climat
Les experts affirment que la prochaine étape pourrait être le développement d'une solution permettant aux tomates commerciales de conserver leur résistance à la chaleur sans perdre les caractéristiques qui les rendent attractives et d'intérêt commercial. De cette manière, il serait possible de préserver la saveur et la texture, caractéristiques les plus appréciées des consommateurs, mais avec la particularité de mieux résister aux variations climatiques. Cette ligne de travail pourrait aider maintenir un approvisionnement stable en tomates, même en période de températures élevées et en évitant une baisse des performances.
Une autre ligne de recherche au Royaume-Uni utilise la technique d'édition génétique CRISPR-Cas9 pour ajouter une valeur nutritionnelle aux tomates, les transformant en une source de vitamine D, un nutriment clé pour la santé des os et du système immunitaire. Ce projet, développé à l'Institut de recherche horticole John Innes, se concentre sur l'accumulation de provitamine D3 dans les tomates, bloquant la voie de conversion de cette substance en d'autres composés, afin que le fruit puisse devenir une riche source de vitamine D.
Actuellement, une partie importante de la population mondiale souffre d'une carence en vitamine D, un problème de santé publique qui affecte la densité osseuse et peut déclencher des maladies telles que l'ostéoporose et le rachitisme. Ces tomates génétiquement modifiées pourraient contribuer à compléter l’alimentation des régions ayant moins accès aux produits d’origine animale, qui sont la source naturelle de cette vitamine. La vérité est que l’enrichissement des aliments par modification génétique représente une avancée significative dans biotechnologie appliquée à l'agriculture. Les experts rappellent qu'avec l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone, la qualité nutritionnelle de différents aliments pourrait être affectée, rendant des initiatives telles que l'enrichissement pertinentes et d'une grande importance.
En ce sens, la possibilité d’avoir des tomates riches en vitamine D représente un progrès vers un avenir dans lequel les cultures seront non seulement résistantes aux climats extrêmes, mais contribueront également à améliorer la nutrition humaine. Il est intéressant de souligner d’autres travaux comme celui réalisé par des chercheurs de l’Université d’Oxford, pour prolonger la durée de vie utile des tomates et réduire le gaspillage alimentaire. Grâce à la modification de la protéine SP1, les experts ont réussi à réguler la voie biochimique CHLORAD, qui contrôle le développement et la maturation des plastes (organites cellulaires eucaryotes) dans les cellules végétales. Ce règlement permet ajuster le taux de maturation des tomatesindispensable à sa conservation lors du transport et du stockage, nous avons parlé de tout cela dans cet article.
Ce type de manutention offre des avantages significatifs aux agriculteurs et aux distributeurs, qui sont souvent confrontés à des pertes de production dues à la durée de conservation réduite des fruits et légumes. En ralentissant leur maturation, les fruits peuvent rester frais plus longtemps, ce qui profite à l’économie agricole et facilite l’optimisation et la distribution alimentaire dans les régions reculées. Cette amélioration de la durabilité des tomates est un autre stratégie pour protéger l’approvisionnement alimentaire et rendre la production beaucoup plus efficace.
La combinaison de ces avancées dans l'étude de la tomate, depuis la résistance à la chaleur et l'ajout de vitamine D, jusqu'à la régulation de la maturation, représente un stratégie globale pour faire face aux défis climatiques actuel et futur. Les chercheurs soulignent que ces travaux de recherche répondent à un besoin d’adaptation au changement climatique et ouvrent la porte à un modèle agricole capable de nourrir de manière plus efficace et durable une population en croissance continue.
Il est vrai qu'il reste un long chemin à parcourir pour mettre en œuvre toutes ces découvertes dans la production agricole à grande échelle, mais les études montrent un chemin encourageant vers une une agriculture résiliente. À chaque nouvelle recherche, des outils sont ajoutés qui aideront les agriculteurs à faire face aux défis climatiques et nutritionnels, en garantissant un approvisionnement alimentaire stable. La science et la technologie au service de l’agriculture sont essentielles pour garantir que les cultures restent productives et saines sur une planète qui connaît des changements sans précédent.
Vous pouvez découvrir tous les détails de la recherche à travers cet article publié sur le site de la Brown University, et dans cet autre article publié dans la revue scientifique Current Biology.
