Ébauches d'organes végétaux

Définition

Les ébauches d'organes végétaux sont essentielles pour définir la forme et le succès de la plante dans des conditions environnementales en constante évolution. Les méristèmes apicaux sont des organes végétaux complexes qui donnent naissance à des tissus aériens et souterrains qui définissent la structure globale de la plante. Voir le primordium.

Les processus d'ébauches d'organes végétaux :

L'expression du gène KNOX dans les ébauches foliaires en développement interfère avec la différenciation et la structuration des organes.

Explications

Les méristèmes apicaux des pousses (SAM) et des racines (RAM), composés de cellules totipotentes, génèrent les principaux organes de la plante, notamment les feuilles, les fleurs et les racines, en initiant la formation de l'ébauche. Bien que le processus de génération d'organes soit unique à chaque méristème, des thèmes généraux majeurs ont été observés, notamment d'importantes interactions hormonales et génétiques.

Les phytohormones auxine et cytokinine agissent pour établir la formation des organes et définir le positionnement global des organes, tandis que les gènes homéotiques travaillent avec les hormones pour maintenir le destin des cellules souches et définir la structure du méristème. Ces interactions, associées aux pressions environnementales, régissent la forme aérienne et terrestre de la plante.

Chez les plantes vivaces, les signaux saisonniers modifient le développement des ébauches, entraînant des changements entre la croissance et la suppression de la croissance ou la sénescence. Les mécanismes et les signaux sous-jacents à ces transitions restent flous.

L'interaction entre les membres des familles de gènes WUSCHEL et CLAVATA régule la croissance du méristème apical.

L'interaction hormonale entre l'auxine et la cytokinine initie la formation et détermine la position des organes aériens par le biais de gradients hormonaux et de champs inhibiteurs.

La gravistimulation et l'oscillation de l'auxine déterminent le positionnement des futures racines latérales en amorçant les cellules, mais les facteurs environnementaux dictent si l'initiation intervient.

Les méristèmes apicaux des pousses connaissent des phases végétatives et reproductives au cours desquelles ils produisent soit des feuilles, soit des méristèmes reproducteurs.

Les plantes vivaces connaissent également une période de repos appelée dormance, qui est induite par des signaux externes tels que la durée du jour et la température.

Lorsque les méristèmes apicaux des pousses se préparent à la dormance, ils passent de la production de feuilles et de fleurs à la production d'écailles de bourgeons.

L'entrée en dormance est régulée par une augmentation de l'acide abscisique, tandis que la libération de la dormance s'accompagne d'abord d'une augmentation de l'activité des cytokinines suivie d'une augmentation du métabolisme de l'acide gibbérellique.

Dans les ébauches foliaires :

• (A) Image d'une plante Arabidopsis de type sauvage.
• (B) Par rapport au type sauvage, les plantes as1 sont plus compactes et les feuilles as1 sont plus petites, à lobes asymétriques et ont une surface rugueuse.
• (C) Les mutants avec une activité HIRA réduite développent des défauts de type as1 dans la prolifération et la différenciation cellulaire.
• (D) Les feuilles de maïs normales développent une frontière nette entre la gaine proximale (flèche) et les régions de la lame distale, comme indiqué par l'astérisque.
• (E) Les mutations dans rs2 affectent la structuration proximodistale de la feuille, comme indiqué par une perturbation de la limite gaine-lame (astérisques) et des secteurs de tissu de la gaine s'étendant distalement dans la lame de la feuille (flèches).
• (F) Les feuilles rs2 matures développent une gaine rugueuse en raison de la surprolifération des cellules. Les flèches marquent les secteurs du tissu de la gaine dans le limbe de la feuille.
• (G, H) Immunolocalisation des protéines KNOX dans les coupes transversales des apex mutants nuls de type sauvage (G) et rs2 (H). Les protéines KNOX s'accumulent dans le SAM des plantes mutantes de type sauvage et rs2 (flèches). De plus, des secteurs exprimant les protéines KNOX sont présents dans les feuilles rs2 (astérisques).

En rapport avec "ébauches d'organes végétaux"

• primordium

  

  Un primordium est le premier stade de développement d'une feuille ou d'une pièce florale, au niveau de l'apex, lors du bourgeonnement d'une feuille au cours...

• méristème

  

  Le méristème est un tissu dont les cellules sont en division active et qui engendre les autres parties de l'appareil végétatif.

• méristème apical

  

  Un méristème apical est un méristème au sommet, à l'apex végétatif, d'une racine ou d'une pousse.

• méristème primaire

  

  Les méristèmes primaires sont situés à l'apex des racines et dans les bourgeons apicaux à l'extrémité des tiges et des rameaux (méristèmes apicaux), dans...