La canicule menace le rendement de l’orge mais des solutions existent
La hausse des températures mondiales réduit fortement la production et la qualité des cultures, et l’orge n’y échappe pas. Cette céréale, essentielle pour l’alimentation animale et la fabrication de bière, voit son développement perturbé par la chaleur excessive. Les vagues de chaleur provoquent des dommages aux membranes cellulaires, altèrent les protéines et augmentent la production d’espèces réactives de l’oxygène, nuisibles aux cellules. Ces perturbations entravent la photosynthèse et la reproduction de la plante, entraînant des pertes importantes de rendement.
Pour y remédier, des mécanismes physiologiques et moléculaires sont étudiés. Du côté des approches physiologiques, l’optimisation de la date de semis permet à l’orge d’éviter les périodes de chaleur intense pendant les phases critiques de floraison et de remplissage des grains. Une irrigation adaptée et une gestion rigoureuse des engrais aident également les plantes à mieux résister en maintenant un bon niveau d’hydratation et de nutriments. L’inoculation de champignons et de bactéries bénéfiques renforce aussi la tolérance de l’orge en stimulant sa croissance et en améliorant son système de défense contre le stress.
Les micro-organismes, comme certaines souches de Bacillus, produisent des hormones végétales et fixent l’azote, ce qui favorise une meilleure absorption des nutriments. Ils aident aussi à neutraliser les espèces réactives de l’oxygène, responsables de déséquilibres ioniques dans les plantes sous stress thermique.
Sur le plan moléculaire, des progrès significatifs ont été réalisés. Des gènes de résistance à la chaleur, identifiés chez des plantes modèles comme l’Arabidopsis, ont été introduits dans l’orge. Par exemple, le gène HvGST4, issu de l’orge sauvage, a été surexprimé chez l’Arabidopsis, améliorant sa tolérance non seulement à la chaleur, mais aussi à la sécheresse, au sel et au froid. Ce gène stimule la production de glutathion, un antioxydant naturel qui protège les cellules. Un autre gène, TaHsfA6b, provenant du blé, a été intégré à l’orge par édition génétique, renforçant sa capacité à supporter des températures élevées sans altérer ses caractéristiques normales.
Les chercheurs ont également identifié des régions génétiques, appelées QTL, liées à la tolérance à la chaleur. Trois de ces régions ont été associées à la résistance au stress thermique chez 120 variétés d’orge, tandis que dix autres influencent à la fois la résistance et la qualité des grains. Ces découvertes permettent de sélectionner des variétés plus robustes grâce à des techniques de sélection génomique, qui analysent l’ADN pour prédire les performances des plantes.
L’édition génétique par CRISPR, une méthode précise de modification de l’ADN, offre aussi des perspectives prometteuses. Elle permet de cibler des gènes spécifiques pour améliorer la résistance de l’orge sans introduire de mutations indésirables. Les variétés ainsi modifiées produisent davantage de protéines de choc thermique, qui protègent les cellules en cas de stress.
Enfin, des pratiques agricoles comme le priming thermique, qui consiste à exposer brièvement les jeunes plants à une chaleur modérée, préparent l’orge à mieux supporter des températures plus élevées plus tard. Cette technique active des mécanismes de défense, comme la production d’enzymes antioxydantes et de protéines protectrices, qui limitent les dégâts cellulaires.
Ces avancées, combinées à une gestion optimale des cultures, pourraient permettre de maintenir, voire d’améliorer, la production d’orge malgré le réchauffement climatique. Les pertes actuelles, qui atteignent jusqu’à 50 % dans certaines régions en cas de canicule, pourraient ainsi être réduites, assurant une offre stable pour les industries qui en dépendent.
Mentions des sources
Publication citée
DOI : https://doi.org/10.1007/s44372-026-00718-6
Titre : Evaluation of molecular and physiological mechanisms underpinning heat stress tolerance in barley (Hordeum vulgare L.): an approach towards heat resilient barley production
Revue : Discover Plants
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Ali Hasnain; Muhammad Naveed Anjum; Zahid Mehmood; Adeel Mustafa; Muhammad Umer Farooq Awan