L’espace offre aux phytogénéticiens des avantages particuliers

sLANTS a dormi En orbite, et donc privés de l’attraction directionnelle confortable de la gravité terrestre, ils ont généralement du mal à faire la distinction entre le haut et le bas. Il leur est donc difficile de transporter de l’eau et des nutriments autour d’eux. Cela gâche également leur capacité à extraire de l’air le dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse. Le stress de tout cela semble augmenter le niveau de mutation génétique qu’une certaine quantité de rayonnement – dont il y en a beaucoup dans l’espace, sous la forme de rayons cosmiques et d’un flux de soleil – est créée. Et les mutations sont la pierre angulaire des sélectionneurs de plantes.

Sur terre, les sélectionneurs les provoquent en exposant les plantes et les graines à des isotopes radioactifs, XFeuilles et ainsi de suite. La plupart d’entre eux sont nocifs. Mais certains ont décroché le jackpot, attribuant des caractéristiques telles que la résistance à la sécheresse, la résistance au mildiou ou aux tiges plus courtes, favorisées par les producteurs, et des saveurs plus sucrées, des couleurs plus vives ou une peau plus fine, privilégiées par les consommateurs. Ces mutations sont arrachées à leurs ancêtres par la reproduction sélective et ajoutées à des variétés valant des millions. Les mutations sont donc une affaire importante.

C’est une entreprise qui, selon StarLab Oasis, une entreprise basée à Abou Dhabi et issue d’une entreprise texane appelée Nanoracks en 2021, pourrait faire mieux. Comme le nom de l’entreprise l’indique, le plan est de faire le travail en utilisant le rayonnement naturel de l’espace. Ses chercheurs prévoient de commencer à envoyer des charges utiles de démarrage à la Station spatiale internationale (EST) Plus tard cette année. Une fois sur place, ces graines seront cultivées par les astronautes à bord de la station et autorisées à se développer et à se multiplier.

Les générations suivantes de graines issues de cet élevage seront restituées sur Terre et germées dans les serres du StarLab Oasis. Ils seront alors exposés à des maladies telles que la sécheresse, des agents pathogènes, un sol pauvre, une chaleur excessive et des insectes omnivores. Et ceux qui résisteront le mieux à ces assauts naîtront, à leur tour, dans l’espoir que quelque chose de valeur émergera.

Une version abrégée de cette approche a eu un certain succès, en lançant des faisceaux de semences sur des satellites et en les renvoyant sur Terre après une période d’exposition au rayonnement cosmique. La Chine dit qu’elle a mené plus de 30 missions de ce type et que ces missions ont abouti à au moins 200 variétés de cultures améliorées. Le président de StarLab Oasis, Allen Herbert, estime cependant que son entreprise est la première organisation privée créée pour emprunter cette voie et, en particulier, pour effectivement cultiver des plantes dans l’espace à cette fin.

De plus, les mutations ne sont pas le seul moyen peu encombrant qui peut intéresser les botanistes. Les réponses au stress elles-mêmes donnent également des informations utiles.

Robert Ferrell et Anna-Lisa Paul sont co-directeurs du Space Plants Laboratory de l’Université de Floride, Gainesville, qui a déjà des expériences à bord EST. Ils étudient comment Arabidopsis thaliana, un type de cresson équivalent aux souris des zoologistes et aux mouches des fruits en botanique, répond aux rigueurs de la chute libre tropicale. La réponse est que les plantes activent certains gènes qui restent normalement dormants, tandis qu’elles désactivent d’autres gènes qui sont normalement actifs.

En particulier, comme le Dr Ferrel, le Dr Paul et leurs collègues l’ont découvert, les échantillons spatiaux détournent fréquemment les ressources de tâches, telles que le renforcement de la rigidité des parois cellulaires, qui sont moins pertinentes lorsque la gravité directionnelle fait défaut. A l’inverse, pour mieux tenter de déterminer la direction « vers le haut », ils deviennent plus sensibles à la lumière. Selon les mots du Dr Ball, les plantes « atteignent leur boîte à outils métabolique » pour faire face à un stress inhabituel. Ce faisant, ils extraient des outils rarement utilisés au sol, mais que les phytogénéticiens peuvent être en mesure de propager de manière bénéfique en améliorant les échanges gazeux, en favorisant une meilleure croissance des racines ou en réduisant la taille des tiges.

la EST Cela ne durera pas, cependant, éternellement. Et Nanoracks est impliqué dans une proposition pour le remplacer. Comme le nom de sa progéniture à Abu Dhabi l’indique, il s’agit de Starlab, une station spatiale soi-disant habitée prévue par un groupe dirigé par Lockheed Martin.

Starlab a pour objectif d’être une entreprise, la sélection végétale étant l’une de ses sources de revenus. Il n’est pas prévu d’entrer en orbite avant 2027, et le calendrier de tels projets est en tout cas toujours optimiste. Mais s’il a vraiment décollé, l’idée que l’une de ses unités puisse en fait être un accessoire de culture de plantes dans l’espace de vie principal, semblable à la véranda au sol, a une atmosphère chaleureuse et amusante. Peut-être que l’équipage s’y reposera après une dure journée de travail. ■

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Cet article est paru dans la section Science et technologie de l’édition imprimée sous le titre « Serres dans le ciel »