Rôle des hormones sur la croissance et le développement

Par azmaster ,
Rôle des hormones sur la croissance et le développement

Salut a tous.

 

Voici un petit texte sur les 5 Hormones de base d'une plante et leurs effets.

 

Rôles des hormones sur la croissance et le développement

 

Une phytohormone, ou hormone végétale, est une hormone produite par une plante. C'est une substance chimique organique qui régule la croissance végétale ou qui intervient dans la communication entre individus végétaux différents (un arbre stressé peut émettre une hormone informant d'autres arbres qu'une cause de stress est présente. Ce stimulus peut augmenter la production de tanins ou de molécules défensives de la plante réceptrice). On parle parfois d'hormones de stress pour décrire les molécules émises par des plantes en état de manque d'eau ou blessées, lesquelles peuvent attirer des prédateurs, mais aussi les prédateurs de ces prédateurs.

 

Pour être une phytohormone, une substance doit être:

 

* endogène (c'est-à-dire non fournie par l'environnement)

* oligodynamique (et agir à faible dose, de l'ordre de la micromole)

* vectrice d'une information (apportée à une cellule cible sélectivement sensible à son action et dont elle influence le fonctionnement).

 

Ce sont ces exigences qui permettent de faire la distinction entre une phytohormone et une substance trophique.

 

Nous nous pencherons sur les rôles de 5 groupes d'hormones suivant: les auxines, les cytokinines, les gibbérellines, l'acide abscissique et l'éthylène.

 

A) Auxines

 

Les auxines ont d'abord été découvertes chez les coléoptiles des Graminées. Charles Darwin et son fils Francis ont réalisé plusieurs expériences qui ont permis de montrer que la plante peut réagir à la lumière latérale. Comme ils travaillaient sur l'apex du coléoptile, ils en conclurent que cette région détectait la présence de lumière. Plus tard, on découvrit qu'une substance transmise par l'apex vers le bas de la plante était responsable de cette courbure. En 1926, le Hollandais Went mis en évidence la présence de cette substance. Plus tard, Thimann et ses collègues du California Institute of Technology isolèrent l'auxine et déterminèrent sa structure.

 

On sait aujourd'hui qu'il existe plusieurs types d'auxines. En général, les auxines favorisent l’allongement cellulaire des coléoptiles, la dominance apicale, la formation de racines adventices, la fructification et la différenciation du tissu conducteur de la tige. Elles préviennent aussi l'abscission des feuilles en réduisant la sensibilité des cellules à une autre hormone, l'éthylène.

 

Avec l'auxine

auxine.jpg

Sans l'auxine

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Les auxines sécrétées par le bourgeon apical empêchent le développement des bourgeons axillaires. Lorsqu'on retire le bourgeon apical, les bourgeons axillaires se développent.

 

Développement des racines adventives sous l'effet de l'auxine.

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L'analyse des temps de latence suggère que la baisse de pH précède la stimulation de l'élongation. L'expérience suivante prouve qu'un pH acide appliqué de manière exogène peut à lui seul stimuler la croissance. La baisse de pH pourrait donc représenter une étape du mécanisme d'action de l'auxine sur l'élongation.

pH.gif

Dans cette expérience, les échantillons sont placés dans un milieu tamponné (pH 6,4). Au moment indiqué par la flèche rouge, le milieu est changé par un tampon acide (pH 4,5). On observe une augmentation immédiate de la vitesse d'élongation.

Remarque : Comme les ions pénètrent difficilement à travers la cuticule, il a fallu rendre celle-ci perméable. Ceci a été réalisé en abrasant légèrement la surface de l'échantillon avec de la poudre de carborandum.

 

Cette série d'expériences peut se traduire par le schéma suivant :

 

aux-ph.gif

 

Schématisation de l'action à court terme de l'auxine:

 

*

A gauche : l'auxine entre dans la cellule et provoque une sortie d'ions H+ dans la paroi cellulaire. Cette acidification provoque une stimulation de la croissance cellulaire et se traduit conjointement par une acidification du milieu (par diffusion).

*

A droite : Un pH acide appliqué de manière exogène provoque une acidification expérimentale de la paroi et par conséquence une stimulation de la croissance cellulaire.

 

Réaction de plant de tomate à la lumière grâce à l'auxine

http://www.youtube.com/watch?v=E3eJfkFu7Vw

 

:bigspliff: Cytokinines

 

La structure chimique des cytokinines est apparentée à celle de la purine adénine. On trouve des cytokinines dans les régions à forte division cellulaire comme les graines, les fruits, les feuilles et les pointes de racines. Elles sont aussi présentes dans le liquide s'écoulant de blessures.

 

Les cytokinines régulent la division et la différenciation cellulaires. En absence d'auxines, elles favorisent le développement des bourgeons axillaires. Enfin, elles retardent le vieillissement de certains organes.

 

Elles ont des propriétés activatrices de la division cellulaire, mais elles sont également impliquées dans la croissance et la différenciation cellulaire, entre autres.

 

* Activation de la production de chlorophylle

* Activation de l'ouverture des feuilles

* Favorisent la croissance cellulaire

* Favorisent la formation de jeunes pousses

* Favorisent le déchargement de composés sucrés par le phloème

* Retardent la sénescence foliaire

* Conjuguées à l'auxine, activent la division cellulaire (l'auxine favorise la duplication de l'ADN ; les cytokinines permettent la séparation des chromosomes)

* Impliquées dans les morphogenèses

* Inhibent la photosynthèse des plantes en C4

* Stimulent le métabolisme des cellules de jeunes pousses (qui ne sont pas à leur niveau de métabolisme maximal) en réponse à une augmentation de l'eau et des substances minérales disponibles.

 

La plus stupide mais la seule vidéo sur le sujet

 

C) Gibbérellines

 

C'est en 1934 que des chercheurs japonais isolèrent la gibbérelline. Depuis, nous savons qu'il existe plus de 84 gibbérellines. Présentent dans toutes les parties de la plante, elles sont toutefois plus concentrées dans les graines immatures.

 

Les gibbérellines provoquent la croissance des feuilles et de la tige en stimulant l'allongement et la division cellulaires. Elles favorisent aussi la fructification et la germination des graines.

 

Expérimentalement, son inoculation dans le riz, ainsi que dans divers autres végétaux provoque une exaltation de la croissance. Les gibbérellines agissent essentiellement sur les cellules des entrenœuds qu'elles allongent. Elles contribuent également à la levée de la dormance des graines et au débourrement des bourgeons (vernalisation). Ce faisant, elles s’opposent donc aux effets de l’acide abscissique. Elles peuvent décaler la mesure du temps chez les végétaux. Les traitements aux gibbérellines se substituent aux jours longs et provoquent la floraison de plantes durant les jours courts de l'hiver. Elles induisent une masculinisation des fleurs et stimulent la croissance du fruit. À la différence des auxines, les gibbérellines n'inhibent ni ne stimulent la croissance des racines.

 

Commercialement, les gibbérellines sont employées pour faire grossir les grains de raisin sans pépin, ou pour retarder la maturité des agrumes. Elles permettent aussi d'obtenir des fruits parthénocarpiques, davantage de malt pour la production de bière, ou plus de saccharose dans la canne à sucre.

 

La plus stupide mais la seule vidéo sur le sujet

 

http://www.youtube.com/watch?v=LP--X8LmwjQ

 

D)Acide abscissique(ABA)

 

L'acide abscissique fut d'abord connu sous le nom de dormine. En effet, en 1949, Paul F. Wareing constatait la présence d'un inhibiteur de croissance dans les bourgeons dormants du frêne et de la pomme de terre. En 1960, Frederick T. Addicott découvrait une substance capable d'accélérer l'abcsission des feuilles et des fruits. Il nomma cette substance abscissine. En fait, il s'agissait de la même substance.

 

Aujourd'hui, on sait que l'acide abscissique, ou ABA, n'a aucun effet direct sur l'abscission. Il stimule plutôt la production de protéines de réserve de la graine. Il est également responsable de l'inhibition de la croissance cellulaire et de la germination des graines, et provoque, en cas de sécheresse, la fermeture des stomates.

 

* Dormance et inhibition de germination

Induction de la sénescence (maturation des graines en produisant de la LEA ou Late Embryogenesis Abundant protein).

Prolongation de la dormance.

Arrêt de croissance de bourgeons ayant démarré et réintroduction de la dormance.

Inhibition de la germination des graines par modification de la perméabilité des membranes.

* Défense contre différents stress

Fermeture des stomates permettant une lutte contre la sécheresse (déficit hydrique), choc osmotique, carence en éléments minéraux, anoxie des racines.

Implication dans les voies de défense contre les agents pathogènes (cross-talk avec les voies de signalisation acide jasmonique/Éthylène, fermeture des stomates empêchant la pénétration du pathogène déclenchée par un mécanisme de reconnaissance)[4],[5].

* Autres rôles

Action négative sur l'élongation des entrenœuds.

Inversion des conditions photopériodiques nécessaires à la floraison.

Accélération de l'abscission des feuilles (repos hivernal) sans la déclencher.

Chute des fruits secs.

 

Expérimentation avec l' ABA

 

E) Éthylène

La connaissance de l'effet de l'éthylène sur les plantes est connu depuis le début du 19e siècle. En Allemagne, on avait constaté la défoliation des arbres situés près des lampes au gaz des rues. En 1901, Dimitri Neljubov trouva que l'éthylène était le composé actif du gaz d'éclairage. Suite à cette découverte, on se rendit compte que l'éthylène avait des effets sur presque tous les aspects de la croissance et du développement des plantes.

 

L'éthylène module de nombreux métabolismes (réponses des plantes aux stress biotiques et abiotiques), est impliqué dans les étapes de floraison et stimule la maturation de nombreux fruits. Si cette molécule a des effets si variés, c'est parce qu'elle est très simple et donc peu spécifique.

 

L'éthylène provoque une triple réponse aux contraintes physiques. Lorsqu'une plante rencontre un obstacle, elle le contourne. Cette réaction est due à l'éthylène qui ralentit l'allongement des cellules, provoque ensuite un épaississement de la tige puis une modification de son orientation qui passe de verticale à horizontale.

 

L'éthylène stimule aussi l'apoptose (par exemple, lors de la mort des cellules du xylème). Elle provoque aussi l'abscission des feuilles et la maturation des fruits.

 

http://www.youtube.com/watch?v=CjphgxWi16g

 

 

Dans l'espoir que vous trouver ces vidéos amusantes.

 

v/c Dad-


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