Étudier la croissance des plantes en micropesanteur

[25 août 2021]

A bord du vaisseau-cargo Dragon CRS 22 qui avait rejoint le 5 juin la Station spatiale internationale, une expérience américaine sur la croissance des plantes a notamment été embarquée : Bric-24, pour Biological Research In Canisters-24 (Recherche biologique dans les boites de conserve-24).

L’expérience a été proposée par l’Université d’État de Caroline du Nord, et a été menée avec la Division des sciences biologiques et physiques de la Nasa. Elle vise à comprendre le rôle des contacts membranaires dans la perception de la pesanteur par les plantes (gravitropisme).

La plante modèle utilisée est l’Arabidopsis Thaliana, communément appelée cresson de Thale. Plutôt considérée comme une mauvaise herbe et poussant au bord des routes, elle constitue pourtant un modèle très prisé des botanistes.

Deux génotypes différents de cette plante ont été élaborés, en intégrant soit un fluorochrome vert au niveau de la membrane des vacuoles, soit un fluorochrome rouge au niveau du réticulum endoplasmique, ces deux organites étant des éléments clefs de la détection et de la réponse des plantes à la pesanteur.

La germination est activée en orbite lorsque les boîtes, stockées à 4°C, sont laissées trois et six jours à température ambiante dans la station. Les génotypes sont ensuite exposés deux heures en présence d’un inhibiteur chimique, la wortmannine, avant d’être fixés dans une solution de paraformaldéhyde puis stockés à 4°C, jusqu’à leur retour sur Terre. Les observations y seront grandement facilitées grâce à la fluorescence verte des vacuoles et rouge du réticulum endoplasmique, permettant leur observation quasi directe au microscope confocal.

Thomas Pesquet a ainsi exposé les génotypes à l’inhibiteur chimique et les a fixés dans leurs boites de Pétri le 9 juin (quatre jours après leur arrivée sur l’ISS), en appuyant simplement sur la gâchette d’un actionneur ressemblant à un pistolet. Les spécimens ont été rapatriés sur Terre avec le Dragon CRS 22, le 10 juillet suivant.

Les résultats de l’expérience Bric-24 doivent améliorer la croissance des plantes dans l’espace, indispensable pour envisager l’alimentation des astronautes lors de missions lointaines et de longue durée. Ces recherches pourraient également faire progresser les pratiques agricoles et la productivité des cultures sur Terre.

Pierre-François Mouriaux