Comment les plantes décident du moment exact pour arrêter de grandir et commencer à fleurir ?

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Les plantes possèdent une capacité remarquable à s’adapter aux variations saisonnières, orchestrant avec précision le moment de leur floraison et régulant leur croissance. Une étude récente menée par Wang et al. révèle l’existence de mécanismes parallèles permettant aux plantes de répondre de manière distincte aux changements de photopériode, influençant séparément la floraison et la croissance végétative.

La photopériode : Un indicateur saisonnier clé

La longueur du jour et de la nuit, ou photopériode, est un indicateur fiable de la saisonnalité, permettant aux organismes de prédire et de s’adapter aux changements climatiques. Chez les plantes, la régulation de la floraison en fonction de la photopériode est bien documentée, mais les mécanismes contrôlant la croissance végétative en réponse à ces mêmes signaux lumineux restaient jusqu’à présent moins compris.

Une découverte majeure : Deux voies de mesure photopériodique

L’étude de Wang et ses collaborateurs marque un tournant dans notre compréhension de la biologie végétale. Les chercheurs ont identifié une voie parallèle régulant la croissance végétative, indépendante de celle contrôlant la floraison. Alors que la floraison dépend principalement des signaux lumineux, la croissance végétative est influencée par des indices photosynthétiques et métaboliques, variant avec la photopériode.

Le rôle clé du myo-inositol

Au cœur de cette régulation de la croissance végétative se trouve le myo-inositol, un sucre essentiel à de nombreux processus cellulaires. L’enzyme MIPS1, nécessaire à la synthèse du myo-inositol, voit son expression induite lors de longues journées mais pas de courtes. Les mutants de la plante Arabidopsis thaliana, déficients en MIPS1, présentent des anomalies de croissance sous de longues photopériodes, soulignant l’importance de ce mécanisme.

Des voies génétiquement séparables

L’une des révélations les plus surprenantes de cette recherche est la séparation génétique entre la floraison et la croissance. Les mutants affectés dans la voie de la floraison ne montrent aucun défaut de croissance et vice-versa, confirmant que les plantes utilisent des systèmes de mesure photopériodique distincts pour réguler ces deux processus vitaux.

Implications et perspectives

Cette découverte ouvre des horizons nouveaux pour la recherche en biologie végétale. Comprendre comment les plantes mesurent et répondent aux photopériodes pourrait mener à des avancées significatives dans l’agriculture, permettant de développer des cultures plus résilientes et adaptées à leur environnement.

L’étude de Wang et al. met en lumière la complexité et la finesse des mécanismes par lesquels les plantes s’adaptent aux cycles saisonniers. Elle révèle l’existence de deux systèmes de mesure photopériodique opérant en parallèle, permettant une régulation indépendante de la floraison et de la croissance. Cette capacité à distinguer et à répondre de manière différenciée aux variations de la photopériode souligne une fois de plus l’incroyable adaptabilité du monde végétal.

 Source de l'étude : Qingqing Wang et al., Plants distinguish different photoperiods to independently control seasonal flowering and growth.Science383,eadg9196(2024).DOI:10.1126/science.adg9196

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Eric GARLETTI
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