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Génie génétique

Morphogenèse

Contrôle de la morphogenèse

Photosynthèse

 

 

Arabette des dames, mutant affecté dans sa sensibilité à l'auxine

L'Arabette des dames Arabidopsis thaliana est une petite crucifère sauvage qui constitue l'un des organismes modèles pour les études génétiques chez les plantes. Au laboratoire, nous sélectionnons et étudions des mutants affectés dans leurs réponses à une hormone végétale, l'auxine. Notre objectif est d'analyser les mécanismes par lesquels cette hormone contrôle le développement des plantes. Plante mutante cultivée en serre, 30 jours après semis. Ce mutant est affecté dans sa sensibilité à l'auxine. Il montre en serre un phénotype nain, mais il fleurit et est fertile.

INSTITUT DES SCIENCES VEGETALES (ISV) - GIF-SUR-YVETTE
© CNRS Photothèque / DARZACQ, Denis
Référence : 1995d01677

 

 

Le développement du végétal est sous le contrôle de facteurs internes, des hormones comme l’auxine et de facteurs externes tels que l’éclairement. Le port du végétal résulte des interactions entre ces facteurs.

 

 

 

 

Jeune plant de tabac, modèle végétal pour l'étude du contrôle hormonal du développement des plantes

 

 

Croissance de plantules d'Arabette des dames

 

 

Cals embryogènes

 

 

Petit matériel de laboratoire pour culture in vitro de végétaux

 

 

Contrôle de l’élongation cellulaire

  • L’action de l’auxine

La paroi des cellules végétales est principalement composée de polysaccharides (celluloses, pectines, et hémicelluloses) dont l’organisation lui apporte une certaine rigidité. Sous l’action de l’auxine cette structure se modifie, la paroi devient plastique c'est-à-dire déformable de façon irréversible. L’élongation des cellules est alors possible grâce à la pression de turgescence exercée sur la paroi cellulaire par l’eau contenue dans la vacuole.
L’auxine agit aussi à long terme sur la croissance des cellules en contrôlant l’expression de certains gènes qui codent pour des enzymes catalysant la synthèse des molécules de la paroi.

  • L’influence de la lumière : le phototropisme

L’éclairement interagit avec l’auxine et induit une croissance orientée du végétal. L’auxine se répartit préférentiellement sur la face non éclairée du végétal. L’élongation des cellules y est stimulée entraînant une courbure du végétal vers la lumière.

 

Contrôle de l’organogenèse

L’auxine n’agit pas seule sur le développement du végétal. L'organogenèse est déterminée par le rapport des concentrations en auxine et en cytokinine, une autre hormone. On parle de balance hormonale.

  • Au sein de la plante

L’auxine est répartie selon un gradient basipète : sa concentration décroît de l’extrémité (apex) de la tige à la base du végétal. La forte concentration d’auxine au niveau du bourgeon terminal (ou apical) inhibe le développement des bourgeons dits axillaires, sous jacents. C’est la dominance apicale. Plus les bourgeons sont éloignés du sommet de la plante et plus ils peuvent se développer : des ramifications apparaissent sur la tige.

  • En culture in vitro

Grâce à la propriété de totipotence des cellules végétales, il est possible d’orienter l’organogenèse en jouant sur la balance hormonale. Une forte concentration d’auxine par rapport à celle de cytokinine stimule la formation de racines ou rhizogenèse tandis qu’un rapport faible entraîne au contraire la caulogenèse c'est-à-dire la formation de tiges.

 

 

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