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Qui intervient dans le débourrement des bourgeons de rosier ?

Lumière, sucre et hormone agissent de concert

débourrement d'un bourgeon de rosier. © Inra
Mis à jour le 19/12/2014
Publié le 18/12/2014
L’enjeu de ce travail est de comprendre le mécanisme moléculaire de contrôle du débourrement des bourgeons qui détermine, via la ramification, l’architecture d’une plante. Les travaux précédents ont montré que l’expression du gène codant l’Invertase Vacuolaire 1 (RhVI1) du rosier (Rosa hybrida), enzyme clé du métabolisme carboné, était fortement corrélée à la capacité des bourgeons à débourrer (Photo de droite) et qu’elle était sous le contrôle de signaux endogènes (sucre, hormones de la famille des gibbérellines) et exogènes (lumière).   Coupe longitudinale d’un bourgeon débourré de rosier après une coloration au bleu de toluidine. © IRHS, T. Péron
Coupe longitudinale d’un bourgeon débourré de rosier après une coloration au bleu de toluidine © IRHS, T. Péron
Hybridation in situ montrant l’expression (zones plus foncées) de l’Invertase Vacuolaire 1 (RhVI1) dans les cellules de l’épiderme des jeunes feuilles et des primordia foliaires dans des bougeons débourrés de rosier. Les flèches indiquent le signal d’hybridation positif. Yl: young leaves (jeunes feuilles); Lp: leaf primordia (primordia foliaire); Am: Apical meristem (méristème apical). © IRHS, T. Péron
Hybridation in situ montrant l’expression (zones plus foncées) de l’Invertase Vacuolaire 1 (RhVI1) dans les cellules de l’épiderme des jeunes feuilles et des primordia foliaires dans des bougeons débourrés de rosier. Les flèches indiquent le signal d’hybridation positif. Yl: young leaves (jeunes feuilles); Lp: leaf primordia (primordia foliaire); Am: Apical meristem (méristème apical) © IRHS, T. Péron
 

L’hybridation in situ a permis de mettre en évidence que ce gène était exprimé dans le bourgeon de rosier, spécifiquement dans les cellules épidermiques des jeunes feuilles et des primordia foliaires (photo de gauche). Ce résultat conforte l’implication de cette enzyme dans le débourrement, puisque les cellules épidermiques sont connues pour leur rôle dans la régulation de la croissance des différents organes. L’analyse de la séquence du gène a permis d’identifier dans le promoteur de RhVI1 (595pb), des courtes séquences (éléments-cis putatifs) impliquées dans la réponse aux sucres, à la lumière et aux gibbérellines. Afin de réaliser une analyse fonctionnelle de cette région promotrice, des délétions progressives de ce promoteur ont été placées de façon stable dans des cellules de rosier en suspension pour analyser leur capacité à promouvoir l’expression du gène en réponse aux différents stimuli exogènes et endogènes.

 

Les travaux ont permis d'identifier une région promotrice de 127pb qui intègre les signaux endogènes et exogènes. Les signaux lumière/sucre d’une part et lumière/gibbérelline d’autre part agissent en synergie pour induire l’activité du promoteur de RhVI1.

Ce travail a été réalisé au sein de l’équipe Arch’E de l’UMR IRHS,  dans le cadre des thèses d’Amélie Rabot (Ministère de l'Agriculture, de l'Agroalimentaire et de la Forêt) et de Virginie Portemer au sein de l’Equipe de Recherche Technologique (ERT) et du laboratoire PhyMots (Poitiers).

 

Publication associée : Rabot A, Portemer V, Péron T, Mortreau E, Leduc N, Hamama L, Coutos-Thévenot P, Atanassova R, Sakr S, Le Gourrierec J. (2014) Interplay of Sugar, Light and Gibberellins in Expression of Rosa hybrida Vacuolar Invertase 1 Regulation. Plant Cell Physiol (10):1734-48.

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Pays de la Loire