Une nouvelle recherche identifie près de 300 espèces de micro-organismes qui poussent avec des légumes asiatiques courants.
Pour que les légumes poussent bien, il ne suffit pas de leur donner de la lumière du soleil et de l'eau; ils ont besoin de toute une communauté de micro-organismes pour les aider à se développer sainement.
Cette découverte est la première étape pour aider les agriculteurs urbains de haute technologie à produire plus de cultures avec moins d'engrais chimiques.
Actuellement, le peu que l'on sait dans ce domaine de recherche provient principalement d'espèces végétales standard utilisées dans les expériences, et ce ne sont pas des légumes. Pour combler cette lacune, l'équipe de l'Université nationale de Singapour a collaboré avec une ferme urbaine commerciale à Singapour.
Ils ont obtenu des échantillons de sol, ainsi que des semis et des plantes matures de trois légumes asiatiques courants :le choy sum, le kai lan et le bayam (également appelés chou fleuri chinois, brocoli chinois/chou frisé chinois et épinards chinois, respectivement). L'équipe a extrait les microbes et leur matériel génétique dans le sol et sur les plantes pour analyse.
"Les légumes à feuilles vertes sont riches en nutriments et regorgent de composés bioactifs connus pour favoriser la santé humaine", déclare le responsable de l'étude Sanjay Swarup, professeur agrégé au département des sciences biologiques.
« Ces légumes-feuilles sont des cultures à cycle court, adaptées à une adoption dans divers formats agricoles. La concentration de nos priorités de recherche sur ce groupe d'aliments permettra d'aborder la sécurité alimentaire et nutritionnelle et de répondre aux aspects quantitatifs et qualitatifs de la production alimentaire. »
Les chercheurs ont séquencé le matériel génétique des échantillons à l'aide d'une technique appelée métagénomique. Il utilise des méthodes informatiques pour analyser la diversité et les caractéristiques du matériel génétique sans avoir à isoler et à cultiver des espèces individuelles de micro-organismes. Cette méthode leur a donné une image complète de la communauté microbienne en moins de temps et avec moins d'effort.
À l'aide d'un superordinateur, les chercheurs ont identifié près de 300 espèces de bactéries et un groupe d'organismes unicellulaires ressemblant à des bactéries connus sous le nom d'archaea. À partir des données, ils ont découvert que les microbes pouvaient potentiellement bénéficier aux légumes en fournissant des nutriments, en stimulant la croissance et en supprimant les agents pathogènes. Les résultats de l'étude de quatre ans sont publiés dans la revue Scientific Data.
« Nous avons vu à quel point les chaînes d'approvisionnement alimentaire sont affectées par la pandémie de COVID-19. Par conséquent, nous avons besoin d'actions réformatrices urgentes pour renforcer la résilience et la sécurité alimentaires. Grâce à cette étude, nous faisons le premier pas vers la création de solutions innovantes pour stimuler la production locale de manière hautement durable », déclare Pavagadhi Shruti, le cadre supérieur de l'équipe qui a dirigé l'échantillonnage sur le terrain et les travaux en laboratoire.
S'appuyant sur leurs recherches, l'équipe mènera des études détaillées pour identifier les meilleures souches microbiennes pour améliorer la production agricole. Ils espèrent également que leurs découvertes encourageront de nouvelles recherches pour comprendre comment les micro-organismes améliorent la croissance des cultures et trouver de nouvelles façons de cultiver ces micro-organismes.
Aditya Bandla, chercheur associé, a dirigé le travail informatique de l'étude.
Source : Université nationale de Singapour
Étude originale DOI :10.1038/s41597-020-00617-9
