Pour quand la culture d’herbe à éléphants en France ?

Miscanthus (cousin éloigné de la canne à sucre) désigne un genre de plantes herbacées, originaire d’Asie du Sud et que l’on trouve aussi en Afrique. Ce genre appartient à la famille des Poacées (anciennement nommée Graminées). Il s’agit d’une plante pérenne, à rhizomes, avec un métabolisme photosynthétique très efficace, de type C4. Cette propriété lui confère un potentiel important de production de biomasse. Certaines espèces, comme Miscanthus sinensis sont d’ailleurs reconnues comme des plantes envahissantes. Cette espèce est aussi appelée en Asie du Sud «l’herbe à éléphants».^[1]&[2]

Elle est plantée au printemps (mars-avril) et se développe tout l’été, jusqu’en septembre. Elle produit des tiges qui peuvent atteindre 4 mètres de haut. Selon l’utilisation envisagée, Miscanthus peut être récolté à l’automne (récolte en vert) ou à la fin de l’hiver (récolte en sec). Une récolte de tiges peut être réalisée chaque année, pour un même pied de Miscanthus qui reste en place en moyenne 15 ans. Un atout important est que la couverture quasi-totale du sol par les rhizomes de la plante permet d’éviter les traitements contre les adventices, dès l’année suivant celle de l’installation d’une nouvelle culture. Ce sont des plantes très résistantes, avec très peu de maladies et de ravageurs qui ont pu être recensés.^[1]&[2]

Miscanthus giganteus est une espèce hybride, créée par l’Homme, en croisant les deux espèces Miscanthus sinensis et Miscanthus sacchariflorus. Cet hybride, stérile, est très productif en termes de biomasse, avec des teneurs élevées en lignocelluloses. Il intéresse ainsi fortement l’industrie où il pourrait avoir des applications au niveau de la production d’agros-carburants, dans le domaine de la chimie verte, mais aussi les biocombustibles ou encore les bioplastiques.^[2]

Cependant cette productivité est fortement réduite, chez la plupart des espèces de Miscanthus, en condition de faibles températures (en dessous de dix degrés Celsius). Ces températures, courantes dans les territoires septentrionaux, posent une contrainte sévère à l’exploitation de cette plante. Des travaux de recherche sont donc menés pour étudier la réponse à une chute brutale de température de différents génotypes, et pour tenter de caractériser les voies génétiques impliquées dans cette réponse. Les principaux objectifs sont de pouvoir sélectionner des génotypes de Miscanthus hautement productifs, même en conditions de variations de température importantes.

Une étude, récemment publiée dans Annals of Botany, s’est intéressée à la relation entre l’intensité de la photosynthèse, la teneur en carbohydrates et l’expression de certains gènes lors de la réponse à une exposition soudaine à des températures faibles. Elle avait comme objectif principal de caractériser différents génotypes de Miscanthus afin de donner des pistes d’amélioration génétique en vue d’adapter cette plante à la culture sous condition de températures plus courantes dans nos contrées [3].

Cette étude a ainsi montré que Miscanthus giganteus était l’espèce la plus productive en termes de photosynthèse, et que ses deux espèces progénitrices avaient des comportements différents, sous des conditions optimales de culture. Par rapport à l’accumulation de carbohydrates, M. sacchariflorus se comportait comme la canne à sucre (plante tropicale exigeante en chaleur et humidité), tandis que M. sinensis apparaissait plus proche d’une herbe de région tempérée. Suite à un choc thermique, M. giganteus parvenait à maintenir plus efficacement ses performances que les autres espèces étudiées. Deux enzymes impliquées dans l’accumulation des sucroses voyaient leur concentration diminuer chez les génotypes les moins résistants ; ces protéines seraient donc susceptibles de jouer un rôle important dans la résistance aux chocs thermiques. Par ailleurs, un facteur de transcription, MsCBF3, était nettement plus exprimé chez les génotypes sensibles aux écarts de température, ce qui ferait de ce gène un bon marqueur de la capacité de résistance ou de sensibilité au froid d’un génotype donné.^[3]

Ces résultats permettent ainsi d’ouvrir de nouvelles pistes d’exploration en vue d’une amélioration génétique de Miscanthus pour sa résistance aux températures plus basses de nos régions septentrionales. A bientôt, peut-être, l’herbe à éléphants en France, mais a priori sans les troupeaux d’éléphants…

Photographies :

Photo 1 : Miscanthus growing at the Great Lakes Bioenergy Research Center by theGreat Lakes Bioenergy Research Center. [cc]by-nc-sa[/cc]

Photo 2 : Elephant grass / Micanthus giganteus by Amanda Slater. [cc]by-sa[/cc]

Bibliographie :

1. [1] Cultivons l’énergie de demain avec Miscanthus, France Miscanthus http://www.cgb-france.fr/IMG/pdf/Brochure_miscanthus_2009.pdf
2. [2] Wikipédia, Miscanthus, http://fr.wikipedia.org/wiki/Miscanthus; voir aussi spécifiquement Miscanthus géant et Miscanthus sinensis
3. [3] Purdy S., Maddison A., Jones L., Webster R., Andralojc J., Donnison I., Clifton-Brown J., Characterization of chilling- shock responses in four genotypes of Miscanthus reveals the superior tolerance of M. x giganteus compared with M. sinensis and M. sacchariflorus. Annals of Botany 111 (5): 999-1013. DOI: 10.1093/aob/mct059