Les plantes produisent de nombreux métabolites dits « spécialisés » (MS), généralement regroupés en trois grandes catégories : les terpénoïdes, les alcaloïdes et les composés phénoliques. Certains de ces composés jouent des rôles physiologiques et écologiques majeurs tout au long du cycle de vie des plantes. Ils peuvent les protéger contre des maladies, des ravageurs et des stress abiotiques ou, au contraire, faciliter leurs interactions avec des organismes bénéfiques ou symbiotiques.
Compte tenu de ces fonctions, les métabolites spécialisés suscitent un intérêt croissant pour des applications agroécologiques allant de la protection à la nutrition des plantes, en particulier dans le contexte des changements climatiques et de développement d’une agriculture plus durable utilisant moins d’intrants de synthèse. De plus, certains de ces métabolites présentent des effets positifs sur la nutrition et la santé animales et humaines, et constituent des sources de médicaments, de colorants, d'arômes ou de parfums pour l'industrie alimentaire, cosmétique ou de la santé.
Malgré leur importance, ces composés ont été caractérisés chez un nombre limité d'espèces, et la biosynthèse, le transport ou la régulation, ainsi que les fonctions biologiques de la plupart d’entre eux restent mal connus, en particulier pour des raisons techniques (ex. quantités faibles, structures chimiques complexes). De plus, il est aujourd’hui établi que la domestication puis l’amélioration des plantes ont conduit de façon intentionnelle (ex. élimination d’impacts négatifs au niveau organoleptique ou de transformation des produits) ou non (ex. sélection pour des germinations homogènes), à une diminution drastique de la quantité ou de la variabilité de ces métabolites dans les plantes et leurs produits.
Les progrès récents des connaissances de ces métabolites et le développement des nouvelles techniques d’amélioration des plantes permettent d’envisager de réintroduire ou d’optimiser les quantités de certains de ces composés de façon raisonnée dans les plantes cultivées. Ainsi, il doit être possible de bénéficier de leurs impacts positifs en agriculture et sur la qualité des produits végétaux pour des usages alimentaires ou industriels.
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