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Des interrupteurs au sein des plantes !

Du contrôle précoce des cytokinines par la lumière dépend le développement des bourgeons.

Les cytokinines sont capables de lever l'inhibition du débourrement provoquée par l'obscurité. © Inra, H. Roman
Mis à jour le 14/03/2017
Publié le 05/03/2017

Comprendre et maîtriser la ramification d’une plante cultivée est essentiel pour améliorer la production. En effet, le nombre d’axes florifères conditionne la qualité visuelle de la plante, critère de première importance pour les végétaux d’ornement, ainsi que le rendement en fleurs, fruits ou graines. La densité de branches, par le microclimat qu’elles génèrent, influe aussi grandement sur le développement des maladies au sein de la plante. Le débourrement des bourgeons qui précède l’allongement du rameau est fortement modulé par les facteurs de l’environnement. Pour autant, les modes d’action de ces facteurs restent peu connus ce qui limite l’innovation dans les pratiques culturales et l’amélioration des espèces cultivées. Les travaux menés sur une plante d’ornement de première importance économique, le rosier, et sur l’impact de la lumière sur sa ramification, ont permis d’apporter des réponses nouvelles à cette question.

Le rosier est en effet très sensible aux conditions d’éclairement, avec notamment une inhibition totale du débourrement des bourgeons à l’obscurité. L’utilisation d’un inhibiteur de la photosynthèse a permis de démontrer que la lumière ne déclenche pas le débourrement en pourvoyant simplement le bourgeon en sucres mais en agissant comme un signal développemental déclenchant toute une cascade de mécanismes moléculaires au sein du bourgeon. Dans cette cascade, les cytokinines -un type d’hormones végétales- apparaissent comme des cibles très précoces du signal lumineux perçu par le bourgeon. En effet, l’obscurité réprime très rapidement (3 heures) la transcription des gènes de synthèse de ces hormones dans la tige et leur transport vers le bourgeon. Des dosages confirment qu’elles ne s’accumulent plus dans le bourgeon quand celui-ci est privé de lumière. De manière étonnante, le traitement de la tige ou du bourgeon avec des cytokinines suffit seul à déclencher tous les mécanismes moléculaires promoteurs du débourrement, même à l’obscurité. Cette réponse place donc les cytokinines très en amont de la chaîne de transduction du signal lumineux perçu par un bourgeon.

Partenaires : ce travail a fait l’objet d’une publication dans le journal Plant Physiology et a été réalisé dans le cadre de la thèse d’Hanaé Romann au sein de l’équipe ARCH-E de l’UMR IRHS, en collaboration avec la Palacky University, Olomouc, République Tchèque, et O. Novack et A. Pencik pour les dosages hormonaux. La bourse de thèse d’Hanaé Roman a été financée par Angers-Loire Métropole.

Publication associée : Roman H, Girault T, Barbier F, Peron T, Brouard N, Pencik A, Novak O, Vian A, Sakr S, Lothier J, Le Gourrierec J And Leduc N (2016) Cytokinins Are Initial Targets of Light in the Control of Bud Outgrowth. Plant Physiol 172 :489–509. doi/10.1104/pp.16.00530

Les cytokinines sont capables de lever l'inhibition du débourrement provoquée par l'obscurité. © Inra, H. Roman
Les cytokinines sont capables de lever l'inhibition du débourrement provoquée par l'obscurité © Inra, H. Roman

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