Gibbérelline
Définition
La gibbérelline désigne une hormone végétale de croissance, une phytohormone régulatrice de croissance pour les plantes et végétaux, de type terpénique et issu de l'acide mévalonique. La gibbérelline est une phytohormone produite dans la zone apicale, les fruits et les graines. Chimiquement, il s'agit de diterpènes.
Les fonctions principales des gibbérellines sont l'interruption de la période de dormance des graines, leur germination, l'induction du développement des bourgeons, des fruits et la régulation de la croissance longitudinale de la tige ainsi que l'allongement des organes axiaux : pétioles, pédoncules, etc. Son action est considérée opposée à celle d'une autre hormone végétale, l'acide abscissique. La régulation de la gibbérelline est effectuée grâce à des chémorécepteurs.
L'acide gibbérellique est une gibbérelline :
L'acide gibbérellique (GA3) est un membre important des gibbérellines.
Explications
On connaît actuellement 70 dérivés du type gibbérelline qui ont des rôles importants dans la germination des semences, la croissance des racines, des feuilles et des fruits, la floraison, l'activité cambiale, l'expression des sexes et la sénescence. Voir régulateur de croissance, substance de croissance.
C'est donc une hormone végétale du groupe des diterpènes cycliques (20 C) synthétisée dans les méristèmes apicaux, dans les jeunes feuilles et les embryons, c'est à dire dans les zones de divisions actives. Elle favorise la germination, le bourgeonnement, la croissance de la tige et des feuilles, la floraison et la fructification.
Fonction biologique
Les gibbérellines se forment principalement dans les parties en cours de maturation (fruits) et en croissance des plantes (feuilles, fleurs). Ils sont également transportés passivement via le xylème et le phloème, mais principalement via les protéines de transport (transporteurs) et les co-transporteurs de protons.
Dans les plantes en rosettes, ils déterminent non seulement la croissance, mais également la différenciation sexuelle des fleurs mâles. Ils favorisent la germination en stimulant la mobilisation du matériel de stockage de la graine. Cela peut être déclenché par différentes influences environnementales, comme la germination des graines, par exemple, le contact avec l'eau, la floraison des fleurs, l'incidence de la lumière.
Cependant, les gibbérellines sont synthétisées à partir du diterpène dans le métabolisme de la plante. Les perturbations de cette voie de synthèse sont perceptibles dans le nanisme des plantes (mutants nains). Si des gibbérellines sont injectées dans de telles plantes, qui ne présentent pas de croissance en longueur en raison d'un défaut génétique ("naines", nanisme primordial), la plante atteint sa taille normale. On peut en conclure que chez les mutants nains, un gène doit être défectueux, ce qui est nécessaire à la synthèse de la gibbérelline.
Dans les fruits en croissance, les gibbérellines sont pulvérisées avec de l'auxine sur les plantes fructifères. Les fruits sont alors plus gros, plus éloignés les uns des autres et sont sans pépins, ils sont donc sans pépins (parthénocarpie).
Effets physiologiques
La gibbérelline stimule la croissance de la tige de la plante en stimulant la division et l'allongement des cellules, en régulant la transition de la phase juvénile à la phase adulte, en influençant l'initiation florale et la formation de fleurs unisexuées chez certaines espèces; ils favorisent l'établissement et la croissance du fruit; dans les cas où les auxines n'augmentent pas la croissance, ils favorisent la germination des graines (rupture du sommeil) et la production d'enzymes hydrolytiques pendant la germination.
Mode d'action
Les gibbérellines sont actives et produisent une réponse à des concentrations extrêmement basses. Il doit exister un mécanisme efficace de perception et de transduction du signal pour que la réponse intervient. Les gibbérellines augmentent à la fois la division cellulaire et l'élongation. Ils induisent la croissance par une modification de la distribution du calcium dans les tissus. Les gibbérellines activent les gènes qui synthétisent l'ARNm, ce qui favorise la synthèse d'enzymes hydrolytiques, telles que l'α-amylase, qui déplie l'amidon en sucres, donnant ainsi de la nourriture à l'organisme végétal et, par conséquent, en augmentant la longueur.
Allongement de la tige
Le processus induit par les auxines présente des différences : expansion par potentiel osmotique. Le temps nécessaire pour obtenir une réponse est différent : auxines (après 10–15 min de votre application), GA (2 ou 3 après votre application). Les effets des auxines et des gibbérellines dans ce processus sont additifs. Les GA régulent le cycle cellulaire dans les méristèmes intercalaires, ainsi que l'allongement, puis la division cellulaire, cet effet étant provoqué par une protéine kinase dépendante de la cycline. Dans la croissance de la tige, il existe des gènes qui codent pour les protéines du transducteur de signal.
Mobilisation de substances de réserve dans l'endosperme de la semence
Production d'enzymes hydrolytiques pendant la germination. L'alpha-amylase est synthétisée dans la couche d'aleurone et sa synthèse est induite par les GA. Aucun récepteur n'a été isolé, mais on pense que le récepteur GA se trouve à la surface extérieure de la membrane plasmique des cellules de cette couche d'aleurone. Après la perception, il y a une première étape dans la transduction qui implique une protéine G hétérotrimérique, qui se lie au GTP et peut activer un 2ème messager.
Ensuite, deux itinéraires sont distingués :
- La voie dépendante du Ca++ aboutit finalement à la sécrétion d'alpha-amylase. Après l'ajout de GA au milieu, la quantité de Ca++ augmente dans le cytosol, la sécrétion d'alpha-amylase est induite par les vésicules de Golgi. Les protéines kinases peuvent participer à ce processus dépendant du Ca++.
- La voie indépendante du Ca++ : l'expression du gène de l'alpha-amylase est induite. Lors de l'activation de la protéine G, des messagers secondaires tels que GHPc, puis un messager secondaire qui inactive le répresseur de GAI. Certains de ces gènes sont, à leur tour, des codeurs de facteurs de transcription qui, par la suite, permettent l'expression des gènes de réponse secondaire aux GA, parmi lesquels l'alpha-amylase.
GAMYB, qui est un facteur de transcription connu, est l'un des gènes responsables de la réponse primaire. Les promoteurs de gènes de réponse secondaire ont : des séquences de liaison à la protéine GAMYB (facteur de transcription) et des séquences caractéristiques appelées GARE (éléments de réponse de GA) telles que TAACAAA, TATCCAC et C / TCTTTTC / T, qui sont combinées en promoteurs pour donner des complexes de réponse aux GA.
Synonymes, antonymes
3 synonymes (sens proche) de "gibbérelline" :
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