Introduction

La sécurité alimentaire dans les régions sujettes à la sécheresse, exacerbée par le changement climatique, est un défi majeur pour l'agriculture moderne, d'autant plus que les cultures traditionnelles à forte consommation d'eau, comme le blé, le riz et le maïs, ont du mal à s'adapter à ces environnements. Cette situation a suscité l'intérêt pour des cultures tolérantes à la sécheresse et sous-utilisées telles que Paspalum scrobiculatum (millet de Kodo)¹, une céréale ancienne cultivée depuis des siècles en Afrique, en Inde et au Népal, appréciée pour sa résilience, sa durabilité et sa richesse nutritionnelle. Le millet de Kodo est riche en hydrates de carbone, en protéines et en micronutriments essentiels, notamment en calcium, en magnésium, en phosphore et en fer, tout en étant une bonne source de fibres et d'antioxydants, qui contribuent à des bienfaits pour la santé tels que la gestion de l'hyperglycémie, les profils lipidiques et la santé intestinale^{2, 3}. Son faible indice glycémique le rend également adapté aux personnes souffrant de diabète ou à celles qui gèrent leur poids. Le cycle de croissance court de 3 à 4 mois du millet de Kodo permet des récoltes annuelles multiples, fournissant un approvisionnement alimentaire stable aux communautés, tandis que la demande croissante du marché dans les secteurs des aliments sans gluten et des aliments de santé offre aux petits exploitants agricoles des opportunités de vendre leurs excédents, de diversifier leurs revenus et d'améliorer la sécurité alimentaire et la réduction de la pauvreté^{4, 5}.

La résistance naturelle du millet de Kodo à la sécheresse est due à des adaptations physiologiques clés, notamment sa voie de photosynthèse en C4, qui améliore l'efficacité de l'utilisation de l'eau par rapport aux cultures en C3 comme le blé et le riz, en particulier dans des conditions de température élevée et de faible humidité^6-8. Son système racinaire profond permet d'accéder à l'eau dans les couches inférieures du sol, tandis qu'une régulation stomatique efficace minimise les pertes d'eau liées à la transpiration. En outre, le millet de Kodo prospère dans des sols marginaux pauvres en nutriments avec un apport minimal d'engrais, ce qui en fait une culture idéale pour les régions où l'agriculture conventionnelle est en difficulté, combinant la tolérance à la sécheresse avec de faibles besoins en intrants pour assurer la productivité dans des environnements difficiles ^{9, 10}. 

L'amélioration de la tolérance naturelle à la sécheresse du millet de Kodo par le biais de modifications génétiques pourrait contribuer à réduire la faim dans le monde. Cela pourrait être réalisé en modifiant génétiquement le millet de Kodo avec des caractéristiques d'adaptation clés des plantes désertiques telles que le stockage de l'eau, la taille réduite des feuilles, les systèmes racinaires profonds, la régulation stomatique et la capacité à faire face au stress abiotique. Le transcriptome de P. scrobiculatum suggère plusieurs gènes pour la capacité de la plante à faire face à la déshydratation¹¹. En utilisant la transcriptomique comparative avec les transcriptions des plantes désertiques, nous pouvons nous faire une idée des gènes ancestraux hérités en commun. Les principaux gènes liés au stress et à la sécheresse, comme DTX35, un transporteur d'efflux détoxifiant qui améliore la tolérance à la sécheresse¹² ; MYB52 impliqué dans la réponse au stress abiotique et l'hypersensibilité à l'ABA13 ; NF-YA10 régulant les réponses à la sécheresse et au stress salin¹⁴; et RBCS1A, associé au contenu de la Rubisco et à l'adaptation au stress de la sécheresse¹⁵, peuvent être incorporés, réprimés ou surexprimés. Grâce au génie génétique, les caractéristiques souhaitées peuvent être introduites dans des plantes normales, ce qui pourrait leur permettre de survivre dans des conditions arides. Les programmes de sélection permettent de choisir les individus qui présentent les caractéristiques souhaitées, en renforçant progressivement la résistance à la sécheresse et les adaptations physiologiques peuvent être induites par le stress environnemental. 

P. scrobiculatum génétiquement modifié offre une solution solide à l'insécurité alimentaire dans les zones sujettes à la sécheresse, grâce à sa tolérance innée à la sécheresse, à ses faibles besoins en intrants et à sa richesse nutritionnelle. Alors que le changement climatique continue de remettre en question l'agriculture traditionnelle, des cultures comme le millet de Kodo sont essentielles pour mettre en place des systèmes alimentaires résistants et durables. Son potentiel d'amélioration de la sécurité alimentaire, de la nutrition et de la durabilité économique en fait un candidat clé pour les futures politiques agricoles visant à lutter contre la faim dans les régions touchées par la sécheresse. 

Références

1. Kumar, D., Patel, S., Naik, R. & Mishra, N. Study on physical properties of indira kodo-I (Paspalum scrobiculatum L.) millet. International Journal of Engineering Research and Technology 5, 39-45 (2016).

2. Neelam, Y., Kanchan, C., Alka, S. & Alka, G. Evaluation of hypoglycemic properties of kodo millet based food products in healthy subjects. IOSR J. Pharm 3, 14-20 (2013).

3. Shahidi, F. & Chandrasekara, A. Millet grain phenolics and their role in disease risk reduction and health promotion: A review. Journal of Functional Foods 5, 570-581 (2013).

4. Bunkar, D.S., Goyal, S., Meena, K.K. & Kamalvanshi, V. Nutritional, functional role of kodo millet and its processing: a review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 10, 1972-1985 (2021).

5. Saini, S., Saxena, S., Samtiya, M., Puniya, M. & Dhewa, T. Potential of underutilized millets as Nutri-cereal: an overview. Journal of Food Science and Technology, 1-13 (2021).

6. Jency, J.P. et al. Induced mutagenesis enhances lodging resistance and photosynthetic efficiency of kodomillet (Paspalum scrobiculatum). Agronomy 10, 227 (2020).

7. Bandyopadhyay, T., Muthamilarasan, M. & Prasad, M. Millets for next generation climate- smart agriculture. Frontiers in plant science 8, 1266 (2017).

8. Reddy, Y.N. et al. in Millets and pseudo cereals 143-158 (Elsevier, 2021).

9. Krishnababu, M. et al. Exploring Millet Genetic Diversity for Improved Crop Resilience: A Review. International Journal of Environment and Climate Change 14, 898-905 (2024).

10. Fatondji, D., Ajeigbe, H.A. & Ibrahim, A. Modern Crop Management Practices for Pearl Millet Cultivation in Semi-Arid Africa. Pearl Millet in the 21st Century: Food-Nutrition-Climate resilience-Improved livelihoods, 445-477 (2024).

11. Suresh, B.V. et al. De novo transcriptome analysis identifies key genes involved in dehydration stress response in kodo millet (Paspalum scrobiculatum L.). Genomics 114, 110347 (2022).

12. Lu, P. et al. Overexpression of cotton a DTX/MATE gene enhances drought, salt, and cold stress tolerance in transgenic Arabidopsis. Frontiers in plant science 10, 299 (2019).

13. Ma, R. et al. Biological function and stress response mechanism of MYB transcription factor family genes. Journal of Plant Growth Regulation42, 83-95 (2023).

14. Yu, Y. et al. Soybean nuclear factor YA10 positively regulates drought resistance in transgenic Arabidopsis thaliana. Environmental and Experimental Botany180, 104249 (2020).

15. Izumi, M., Tsunoda, H., Suzuki, Y., Makino, A. & Ishida, H. RBCS1A and RBCS3B, two major members within the Arabidopsis RBCS multigene family, function to yield sufficient Rubisco content for leaf photosynthetic capacity. Journal of Experimental Botany 63, 2159- 2170 (2012).