Auto-incompatibilité

Définition

En botanique, l'auto-incompatibilité est une autostérilité avec l'impossibilité physiologique pour un gamète mâle de féconder un gamète femelle de la même fleur hermaphrodite. L'auto-incompatibilité peut être d'origine pollinique, soit sporophytique, soit gamétophytique.

Auto-incompatibilités sporophytique et gamétophytique :

Représentation schématique des différents systèmes d'auto-incompatibilité chez les plantes.

Explications

Par définition, l'auto-incompatibilité des spermatophytes est l'incapacité pour une plante hermaphrodite de produire des graines par autofécondation bien que les gamètes soient viables. Elle est une stratégie de reproduction pour empêcher la pollinisation croisée et de favoriser l'enrichissement mutuel entre les individus qui ne sont pas liés et elle est donc un nouveau mécanisme de création de la variabilité génétique.

Lorsque les fleurs des espèces auto-incompatibles sont morphologiquement identiques à l'autre, il est dit que l'auto-incompatibilité est homomorphe. Au contraire, lorsque les espèces de deux ou trois types morphologiques différents de fleurs sont présentées, elle est dite auto-incompatibilité hétéromorphe, et le mécanisme est appelé hétérostylie.

Si la plupart des plantes auto-incompatibles le sont par inhibition de la croissance des tubes polliniques produits dans le stigmate ou le style, les mécanismes d'auto-incompatibilité agissant dans l'ovaire ont été décrits comme une auto-incompatibilité retardée et ils sont assez fréquents chez les plantes vertes.

Les systèmes peuvent être répartis en fonction de la durée de retardement de l'inhibition de l'auto-fécondation qui intervient dans les cas suivants :

• inhibition des tubes de pollen incompatibles intervenant avant l'arrivée aux ovules;
• réaction d'auto-incompatibilité intervenant par inhibition de la fécondation, au sein de l'ovule;
• auto-incompatibilité intervenant par l'inhibition de la croissance de l'embryon, un retardement de l'embryogenèse. En fait, c'est un mécanisme d'auto-incompatibilité retardée (AIR) post-zygotique parce que la fécondation a déjà eu lieu.

Il existe une auto-incompatibilité cryptique qui a été décrite pour un nombre limité d'espèces.

L'auto-incompatibilité est souvent perdue au cours de la diversification des Angiospermes, un phénomène qui explique l'origine de l'auto-compatibilité (soit l'acceptation du pollen lui-même et donc la production de semences par autofécondation). Cependant, il n'y a aucune preuve contraire que cela n'a jamais eu lieu, à savoir que, si une fois au cours de l'évolution, le système auto-incompatible est perdu, il ne se récupère pas.

Il est considéré que la perte irréversible des systèmes d'auto-incompatibilité intervient parce que la transition vers l'auto-compatibilité est accompagnée du lieu de la variabilité et l'accumulation de mutations avec perte de fonctions dans un grand nombre de loci impliqués dans la réponse d'auto-incompatibilité. Cette asymétrie dans les transitions entre les deux systèmes signifie que la fréquence de l'auto-incompatibilité chez les angiospermes diminue, ou qu'il confère un avantage macroévolutif.

Types d'incompatibilité

Dans les différents systèmes d'auto-incompatibilité chez les plantes, il existe différents types d'interactions observés :

• auto-incompatibilité sporophytique : (A) si le pollen d'une anthère S1S2 se dépose sur un stigmate de génotype S1S2, la croissance du tube pollinique est arrêtée en raison de la parfaite correspondance des haplotypes; (B) si le pollen de l'anthère S1S2 se dépose sur un stigmate de génotype S2S3, une réaction d'incompatibilité se produit également en raison de la correspondance de l'haplotype S2; (C) une interaction compatible se produit uniquement si le pollen de l'anthère S1S2 se dépose sur un stigmate de génotype S3S4.
• auto-incompatibilité gamétophytique : (A) si le pollen d'une anthère S1S2 se dépose sur un stigmate de génotype S1S2, la croissance du tube pollinique est arrêtée en raison de la parfaite correspondance des haplotypes; (B) si le pollen de l'anthère S1S2 se dépose sur un stigmate de génotype S2S3, seule la germination du pollen S1 a lieu en raison de l'absence d'allèle correspondant. L'interaction (C) totalement compatible ne se produit que si le pollen de l'anthère S1S2 tombe sur un stigmate S3S4 en raison d'une incompatibilité des deux allèles S.

Autocompatibilité

En botanique, une autocompatibilité définit la capacité du pollen d'un individu à assurer la fécondation de ses propres ovules ou ceux des individus de même génotype. C'est donc l'aptitude des gamètes d'individus végétaux bisexués à se féconder. Son contraire est l'auto-incompatibilité.

L'autocompatibilité est une compatibilité d'une fleur auto-fertile avec son propre pollen (autocompatible), permettant l'autopollinisation selon le principe d'autofécondation.

Est autocompatible un individu d'une population capable d'une autocompatibilité. Voir aussi autofertile, auto-incompatible, et tout ce qui est en relation avec les bisexués. Autocompatible fait, le plus souvent, référence au thalle qui se reproduit sexuellement sans l'intervention d'autrui.

En rapport avec "auto-incompatibilité"

• autostérile

  

  Un organisme autostérile distingue une espèce inapte à pratiquer l'autofécondation, stérile à son propre pollen ou sperme, contrairement à une espèce fertile...

• biocompatibilité

  

  La biocompatibilité est formellement la capacité d'un matériau à provoquer une réponse biologique appropriée dans une application biologique donnée.

• compatibilité

  

  La compatibilité est la possibilité pour deux ou plusieurs éléments d'interagir pour s'associer, cohabiter, s'unir ou se mélanger.

• facteur de fertilité

  

  Le facteur de fertilité (ou facteur F, plasmide F) est un plasmide présent dans la cellule donneuse lors de la conjugaison bactérienne.