Le système laticifère de l'hévéa : une "usine verte" spécialisée dans la production de caoutchouc
Résumé
Le latex est un liquide visqueux et blanchâtre produit par certaines plantes ou champignons. Il contient de nombreuses particules en suspension, parmi lesquelles on trouve, dans la majorité des cas, du polyisoprène ou caoutchouc naturel, matériau aux propriétés d’élasticité et de résistance très recherchées dans l’industrie. Dans le règne végétal, les plantes à latex se rencontrent de façon dispersée dans de nombreuses familles, majoritairement chez les dicotylédones. Cependant, l’hévéa (Hevea brasiliensis) est la seule espèce exploitée à échelle commerciale, pour la quantité et la qualité du caoutchouc qu’elle produit. L’hévéa est un arbre de la famille des euphorbiacées, originaire du bassin amazonien et domestiqué en Asie. Actuellement, la filière hévéa constitue une source de revenu pour plus de 30 millions de personnes, essentiellement en Asie. Chez l’hévéa, le latex est le cytoplasme de cellules spécialisées localisées dans le phloème secondaire et émises périodiquement par le cambium, en manteaux concentriques. Les cellules d’un même manteau s’anastomosent pour former un continuum cellulaire, ou vaisseau laticifère. Lors de la saignée, qui consiste à inciser l’écorce de l’arbre sur quelques millimètres, les vaisseaux laticifères sont sectionnés et le latex s’écoule, mu par la pression de turgescence interne des cellules laticifères, jusqu’à ce qu’il coagule et colmate la blessure. Les cellules laticifères sont le siège d’une intense activité métabolique qui permet le renouvellement du latex expulsé au cours de la saignée. L’arbre peut ainsi être re-saigné tous les 2 ou 3 jours, pendant une vingtaine d’années. Le rendement de la production de latex dépend donc à la fois de la durée de l’écoulement lors de la saignée et de la capacité de l’arbre à régénérer le latex exporté [2]. Une pratique courante en hévéaculture consiste à traiter les arbres avec un générateur d’éthylène, l’éthéphon, qui a pour effet à la fois de fluidifier le latex et de stimuler sa régénération [7]. Les recherches développées récemment pour identifier les facteurs déterminant de la production de latex se sont logiquement orientées vers l’approvisionnement en sucre des laticifères, le sucre étant le précurseur de la synthèse du caoutchouc, et vers les flux d’eau nécessaires au bon écoulement du latex lors de la saignée. Les cellules laticifères sont hétérotrophes. De plus, étant dépourvues de plasmodesmes, elles sont isolées des autres cellules du phloème. Un transport actif est donc nécessaire pour assurer le chargement en sucres des laticifères. Des travaux d’électrophysiologie ont démontré l’existence de symports H+/sucres [1] et une approche moléculaire a permis de cloner plusieurs transporteurs de saccharose, d’hexoses et de polyols. La caractérisation physiologique et moléculaire de ces transporteurs a permis d’identifier trois gènes candidats qui semblent jouer un rôle déterminant dans le contrôle de la production de latex [3-6]. La cartographie des réserves carbonées de l’hévéa a révélé que l’exploitation régulière du latex, qui cumule des stress de blessure (saignée), des stress chimiques (stimulation éthylénique) et un intense stress métabolique dû aux besoins de régénération du latex, avait pour effet d’augmenter les réserves carbonées du tronc, au lieu de les épuiser [8]. Les transporteurs de sucre pourraient jouer un rôle dans les phénomènes de flux horizontaux et la compartimentation tissulaire (écorce, latex, bois). Par ailleurs, l’analyse des gènes d’aquaporines du latex a également permis d’identifier un gène soumis à régulation par le traitement éthylénique, en relation avec la fluidification du latex et le rendement de la production [9]. L’hévéa constitue un modèle intéressant pour l’étude des flux latéraux de carbone et d’eau car l’exploitation du latex induit un puits artificiel important, dont l’intensité peut être modulée en modifiant la fréquence des saignées ou des traitements éthyléniques.