La communication “mère-enfant”... chez les plantes!

Texte français : Lia Suzuran
Le 26/11/2018

Une équipe internationale dirigée par le biologiste de Friburgo, le professeur Thomas Laux, a montré que les plantes mères guident le développement de leurs embryons grâce à l’hormone auxine.

Dans les années à venir, ce résultat pourrait aider les producteurs à cultiver des plantes plus résistantes aux défis environnementaux. L’étude a été publiée dans la revue Nature Plants.

Lorsque les embryons se développent au sein de leur mère, leur bien-être dépend de la nourriture que leur fournit le tissu maternel. Les mutations dans ce tissu peuvent avoir pour résultat un développement embryonnaire défectueux. Pour les plantes qui produisent des graines, les embryons grandissent à l'unisson dans le tissu environnant de la plante mère.

 

Les chercheurs tentent de déchiffrer les moyens établis par les plantes pour contrôler le développement de leurs embryons grâce à une hormone.(Image : 123RF/Lydia89)
Les chercheurs tentent de déchiffrer les moyens établis par les plantes pour contrôler le développement de leurs embryons grâce à une hormone.(Image:Lydia89/123RF)

 

Laux et ses collègues ont donc supposé qu’il devait exister une forme de communication entre la plante mère et l’embryon qui guide les premières étapes de croissance après la fertilisation. Chulmin Park, doctorant dans l’équipe de Laux, a observé que pour les fleurs pollinisées (dont l’organisme correspond au modèle Arabidopsis) que l'hormone auxine s’accumule autour de la graine. A cet endroit, l’embryon est connecté au tissu maternel.

L’auxine est utilisée par la plante pour contrôler un grand nombre de processus: elles développent ainsi leurs organes et se protègent des microbes pathogènes. Les biologistes de Fribourg ont montré que le développement de l’embryon est perturbé lorsque les cellules maternelles ne produisent plus d’auxine.

L’activité artificielle de la biosynthèse de l’auxine dans les cellules de l’embryon, qui sont incapables de produire cette hormone naturellement aux premiers stades du développement, a permis aux embryons un développement normal, sans apport maternel d’auxine. Les chercheurs ont ainsi démontré que les plantes mères utilisaient cette molécule de signalisation pour communiquer avec leur progéniture et guider les tout premiers stades de leur développement.

Comme le maïs semble présenter les mêmes caractéristiques, les chercheurs ont émis l’hypothèse que le mécanisme découvert serait répandu chez les espèces végétales. Cette découverte pourrait également contribuer à l’optimisation de la propagation biotechnologique des plantes. Voici l’explication de Laux:

"Les plantes pourraient être cultivées plus rapidement et plus efficacement afin de pouvoir s'adapter aux conditions environnementales défavorables et au changement climatique, par exemple."

Source: Université de Chicago en médecine [Remarque: les documents employés ne sont pas nécessairement cités dans leur intégralité].