La coronatine (COR) est un nouveau régulateur de croissance des plantes qui est un analogue structurel de l’acide jasmonique (JA), ainsi que le premier régulateur de signal moléculaire industriel de l’acide jasmonique au monde. Les molécules de signalisation de la coronatine sont impliquées dans de nombreux processus physiologiques de la croissance et du développement des plantes. Elle a un large potentiel d’application pendant la germination des graines à basse température, l’amélioration de la résistance au stress et aux maladies des cultures, ainsi que l’augmentation du rendement, la promotion de la coloration et l’augmentation de la teneur en sucre, la défoliation et le désherbage biologique.
Découverte de la coronatine (COR)
1) En 1971, Ichihara a découvert le fait que les mauvaises herbes jaunissent et dépérissent souvent.
2) En 1976, Ichihara a découvert que le jaunissement et le flétrissement des mauvaises herbes étaient causés par un type de micro-organisme et a extrait une substance de ce micro-organisme, appelée « coronatine », qui est la principale substance à l’origine du jaunissement des mauvaises herbes.
3) En septembre 1976, Ichihara et d’autres ont déterminé la formule structurelle de la coronatine par UV, IR et RMN.
Développement de la coronatine en Chine
Chengdu Newsun Crop Science Co., Ltd. a pleinement coopéré avec le Centre de recherche technique sur les régulateurs de croissance des plantes de l’Université agricole de Chine pour développer conjointement la coronatine. Soutenu par le « Plan 863 » national (Plan national de recherche et de développement de haute technologie) et un plan clé de R&D, une souche génétiquement modifiée à haut rendement de Coronatine a été développée par mutation induite par transposon et recombinaison génétique. La capacité de production de coronatine, tant dans le pays qu’à l’étranger, a été multipliée par 5 à 10, et la première chaîne de production de coronatine par fermentation au monde a été établie à Chengdu Newsun. Un processus de concentration et de raffinage par filtration sur membrane à grande échelle a également été mis au point, produisant un concentré de coronatine pouvant être utilisé pour la préparation. Grâce au processus de re-concentration, la Coronatine pure à plus de 98 % peut être préparée plus avant.
Caractéristiques de Coronatine
- Résistance au stress (froid, sécheresse, sel et alcalinité et températures élevées), résistance aux maladies, résistance aux insectes et augmentation du rendement.
Les jasmonates jouent un rôle important dans la réponse des plantes aux stress biotiques et abiotiques, ainsi que dans la régulation du processus global de défense des plantes.
Les résultats ont montré que les molécules de signalisation de la Coronatine aident à la régulation de la croissance et du développement des plantes, en particulier en tant que molécules de signalisation environnementale, peuvent induire efficacement les réponses de défense des plantes aux agents pathogènes, aux herbivores et au stress abiotique, ainsi qu’encourager l’expression d’une série de gènes de défense et la synthèse de produits chimiques défensifs, et réguler les réactions immunitaires et de stress des plantes.
- Améliore la qualité des produits agricoles (coloration et augmentation de la teneur en sucre)
L’anthocyanidine est un type d’anthocyanine, qui, à son tour, est un pigment naturel hydrosoluble largement présent dans les plantes. C’est la principale substance colorante des feuilles, des péricarpes et d’autres organes de certaines plantes. La coronatine peut induire l’expression de gènes végétaux, activer les voies de biosynthèse de l’anthocyanine et des anthocyanes, et améliorer l’accumulation d’anthocyanes de haut niveau dans la peau et la pulpe.
La coronatine peut également améliorer la qualité et le rendement des cultures en augmentant le taux de photosynthèse et l’accumulation de protéines, d’acides aminés et de sucre dans les plantes. Elle peut être largement utilisée pour changer la couleur, augmenter le sucre et la saveur, et améliorer la qualité des produits agricoles.
La coronatine peut améliorer la teneur et l’abondance des protéines dans les plantes.
- Défoliation et herbicide biologique
Des études antérieures ont montré que la Coronatine peut être utilisée comme défoliant à des concentrations élevées, en particulier pour le coton et le poivre, et qu’elle a de larges perspectives d’application sur le marché pour promouvoir les récoltes de la mécanisation agricole. A des concentrations plus élevées, la Coronatine a également une activité herbicide à large spectre.
Application de la coronatine (COR) dans les cultures
1.Soja
La sensibilité du soja à la lumière et à la température, en particulier aux basses températures au stade de l’émergence, limite non seulement la production de soja dans les zones de haute latitude, mais affecte également la plantation de soja de printemps dans le sud, limitant ainsi l’expansion des zones de plantation de soja et l’amélioration des rendements en Chine. La production de soja est également étroitement liée à la sécurité alimentaire du pays. Les recherches actuelles montrent qu’une certaine concentration d’enrobage de Coronatine ou de traitement des semences peut améliorer le taux d’émergence du soja dans des conditions de basse température, tandis que la pulvérisation de Coronatine au stade du semis peut améliorer les rendements, ce qui peut avoir un impact considérable sur l’agriculture et le commerce international du soja en Chine, et peut être utilisé comme l’une des technologies de réserve stratégique de sécurité alimentaire de la Chine pour faire face à l’impact du commerce mondial.
L’utilisation de la Coronatine pour l’enrobage des semences a augmenté le taux de germination à basse température du soja, tandis que la pulvérisation des feuilles a augmenté le rendement du soja.
2.Blé, riz
Le blé et le riz sont les principales cultures céréalières de la Chine, et leur rendement et leur qualité sont directement liés à la sécurité alimentaire du pays. Le mauvais temps, tel que l’air chaud et sec, entraîne une réduction plus importante de la production de céréales, de 10% à 20% dans les cas les plus graves.
Les résultats ont montré qu’en cas de stress dû à des températures élevées et à la sécheresse, la coronatine était bénéfique pour maintenir une teneur en eau relative élevée dans les feuilles de blé, favoriser la synthèse des protéines solubles, améliorer la capacité d’ajustement osmotique des cellules, atténuer dans une certaine mesure les dommages causés par les températures élevées aux plantes et renforcer leur résistance aux températures élevées. Le poids des milliers de graines et le rendement du blé ont également augmenté.
3.Maïs
Selon les résultats de la recherche du Centre de recherche sur le contrôle chimique des cultures de l’Université agricole de Chine, les teneurs en sucre soluble et en proline des feuilles de maïs traitées à la coronatine ont augmenté de manière significative. Le degré d’ouverture des stomates des plants de maïs traités à la Coronatine était également plus important, augmentant l’apport de dioxyde de carbone et utilisant pleinement le dioxyde de carbone absorbé par les stomates, pour maintenir une photosynthèse plus élevée, synthétiser plus de matière sèche et augmenter la base de la tige et la longueur des racines des plants de maïs.
Les résultats montrent que le traitement à la coronatine réduit significativement la hauteur de la plante, augmente le diamètre maximal des entre-nœuds sous l’épi et améliore la capacité anti-casse des entre-nœuds, augmentant ainsi la résistance à la verse des tiges de maïs. La coronatine a également raccourci de manière significative les entre-nœuds sous l’épi, réduit la hauteur de l’épi, augmenté la longueur des entre-nœuds au-dessus de l’épi, élargi l’espacement des feuilles au-dessus de l’épi, réduit la résistance à la verse de la surface foliaire individuelle de la plante, raccourci la distance de transport des nutriments et de l’eau jusqu’au sol, augmenté la surface de section transversale de transport, obtenu des rendements accrus et assuré une population suffisante, ce qui a créé des conditions favorables pour une plantation raisonnablement proche et la prévention de la verse. Une concentration appropriée de Coronatine peut également augmenter le nombre d’épis, le nombre de grains par épi et le poids de 1 000 grains et réduire la longueur des pointes chauves.
4.Coton
Les résultats ont montré que la Coronatine peut augmenter les rendements du coton, améliorer la résistance aux maladies, favoriser la croissance, renforcer les tiges et assurer une maturité précoce.
Une faible concentration de Coronatine peut augmenter la tolérance au sel du coton, tandis que des concentrations élevées peuvent favoriser l’abscission des feuilles, ce qui est propice à la mécanisation de la récolte du coton. Ses effets et son faible coût offriront également une large valeur d’application commerciale à la production de coton.
5.Raisin/Pomme/Agrumes/Tomate
Les résultats ont montré que l’utilisation de la Coronatine pendant le stade de la germination/fleur/jeune fruit peut augmenter l‘accumulation de proline et d’autres substances dans les nouveaux bourgeons, améliorant significativement la résistance des fruits aux basses températures pendant la période de germination et réduisant les pertes causées par les basses températures. L’utilisation de la Coronatine pendant la phase de coloration des fruits peut améliorer le taux de photosynthèse, augmenter l’accumulation de protéines, d’acides aminés, de sucre, de pigments et d’autres substances dans les plantes, et, par la suite, améliorer la qualité et le rendement des cultures
