N°8:
Bonjour,
Je vais tenter de vous expliquer la sexualité compliquée et chaotique du cannabis. (à première vue)
Cette argumentation/description se trouve être le prolongement de différents topic et faq de ce site.
Il faut tout d'abord savoir que les plantes ont la faculté d'être polyploïde (avoir plusieurs copies de chromosomes, plus que 2), et que ce phénomène ne les gène en rien.
La sexualité co-évolutionniste du cannabis
La théorie
I/ Les mono/diploïdes
Pour cette explication nous allons donc partir dans un premier temps de plante mono/diploïde( une seule ou deux copies de chromosomes, qui n'est pas la majorité de cas, voire peut ne pas exister selon les variétés).
Pour une plante mono/diploïde, seul le génome va être responsable au niveau phénotypique (à votre vue) du sexe de la plante.
Ainsi une plante XY sera mâle et une plante XX sera femelle. De même une plante X sera femelle et une plante Y sera mâle.
Dans cette configuration, l'apparition d'Inter-sexe est impossible, mais pas les hermaphrodites.
II/ Les polyploïdes n>2
Dans le cas des polyploïdes (avec n>2) les choses sont beaucoup plus compliquées. De plus ils représentent la grande majorité des plantes.
De plus dans un cas parfait chaque chromosome est présent en même nombre d'exemplaire. En réalité cela est plus compliqué, le nombres de chromosomes appariés peut varier de l'un à l'autre.
1/ Les dioïques
Les plantes dioïques, sont des plantes polyploïdes n'exprimant qu'une partie de leur génome, dans ce cas elles n'expriment qu'un caractère phénotypique, mâle ou femelle.
Femelle
Mâle
2-1/ Les monoïques, inter-sexe
Les plantes monoïques, sont des plantes polyploïdes exprimant une grande partie de leur génome, avec pour résultat l'expression de plusieurs phénotypes.
Présence de fleurs mâles et de fleurs femelles nettement séparées.
2-2/ Les monoïques, hermaphrodites
Plante monoïque, n'exprimant qu'une partie de son génome, avec pour résultat l'expression d'un phénotype donné. Soit mâle, soit femelle. Mais qu'un "stress" a poussé à se défendre, ce qui engendre une modification de la balance hormonale et l'apparition du caractère hermaphrodite.
Reconnaissable à ces fleurs très couramment tétralogiques.
Voilà pour le coté théorique.
2-3 Le dosage compensatoire
Pour ceux ayant des connaissances poussées en génétique et en phyto-biologie, je les invite à se renseigner sur le phénomène de DOSAGE COMPENSATOIRE. Je crois que pour ceux qui réussiront à comprendre ce phénomène, le mystère du sexe phénotypique allié au génotype n'aura plus de secret et surtout sera clair comme de l'eau de roche.
Le dosage compensatoire est un mécanisme de régulation génétique qui fonctionne pour égaliser l'expression phénotypique des caractéristiques déterminées par des gènes sur le chromosome X, de sorte qu'ils sont également exprimés dans le XY du mâle et le XX de la femelle . Le dosage compensatoire se produit également dans d'autres organismes, comme la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster et le ver Caenorhabditis elegans.
Les espèces différentes peuvent avoir différents mécanismes de dosage compensatoire. Chez les femmes humaines (XX), un chromosome est inactivé (voir l'inactivation de l'X), il en résulte une inactivation génétiquement hétérochromatique des corpuscule de Barr. Chez les drosophiles mâles (XY)l'expression des gènes sur le chromosome X se retrouve doublée. Chez C. Elegans hermaphrodites (XX), les deux chromosomes X sont partiellement réprimés. Le résultat de ces mécanismes influence l'équilibre relatif entre l'expression des gènes mâles et des femelles (ou, dans le cas de C. elegans, hermaphrodites et mâles).
Chez les plantes (qui n'ont pas de chromosomes sexuels dimorphisques), le dosage compensatoire peut se produire lorsqu'un événement méiotique aberrant ou une mutation il en résulte une aneuploïdie ou polyploïde. Les gènes sur le chromosome affecté peuvent êtres régulés vers le haut ou vers le bas pour compenser le changement dans le nombre normal de chromosomes présents.
L'argumentation, les pour
D'abord quelques rappels:
Les plantes ont la particularité d'être pour la plupart polyploïdes, dès la naissance ou peuvent le devenir par le phénomène d'endoréplication. De plus le sexe d'une plante ne se limite pas qu'aux gène X et Y il faut également prendre en compte les éléments transposons qui permettent la duplication et le changement de chromosomes pour les gènes, ainsi le gène SRY(équivalent humain, il n'y à pas encore de nom décidé chez les plantes) donnant le phénotype mâles peut se retrouver sur d'autres chromosomes et être dupliqué en de nombreux exemplaires.
Au niveau des stress il en existe de deux types:
-stress biotique, venant d'un emballement de la balance hormonale et/ou de la dérégulation de promoteur géniques. Ils sont donc propre à la plante.
-Stress abiotique, venant de l'environnement et résultant d'une réponse de la plante à son environnement.
Pour le cas nous intéressant, l'hermaphrodisme, ce sont les stresses abiotiques qui nous intéressent.
En cas de stress de style blessure, changement radicale de thermopériode, photopériode, hygroperiode, et changement de concentration minérale dans le sol. La réponse de la plante est l'activation des gènes produisant des facteurs de transcriptions de types MYB réagissant à la systémine et impliquant la voie du méthyl-jasmonate, ainsi que l'inactivation d'autres gènes. Ces facteurs de transcription vont alors se fixer sur différents promoteurs géniques de type hormones et bien d'autres (on ne s'intéressera que aux hormones les autres étant trop complexes à expliquer ici).
On aura pour résultat une production d'éthylène, de GA, de cytokinine .... Dans une balance très précise dépendant des espèces.
Ces hormones ont pour but d'activer des gènes de résistance, de nombreux gènes impliquant la résistance se situant sur le chromosome Y, le gène SRY possède également ce type de promoteur. Il en résulte une activation conduisant au phénotype mâle.
NB: il s'agit en plus d'un caractère évolutif permettant le maintient de l'espèce dans un cas de destruction systémique des plantes mâles, phénomène trouvé chez presque toutes les plantes.
Pour des preuves concrètes je vous renvoie aux bases de donnés scientifique NCBI:
Le cannabis est une plante possédant un grand polymorphisme dans son expression sexuelle. Communément appelées « hermaphrodisme », il est plus juste de désigner ces anomalies sous le nom d’intersexe, étant de deux types, exprimé ou non. Dans cette étude nous prouverons qu'un stress de type abiotique permet le passage de l'un à l'autre par modification de la balance hormonale.(Borodina, Migal et al..., 1987-1995-2007)
De même
De même chez les végétaux la détermination sexuelle serait plutôt basée sur l’équilibre X-autosomes que sur un mécanisme Y actif, cependant le gène Y est prédominant dans l'importance de l'expression du phénotype mâle.(Westgaard, 1958; Grant & Al., 1994).
Ainsi des facteurs environnementaux ou stress abiotiques peuvent déclencher l'emballement du phénotype mâle chez des plantes monoïques à phénotype femelle. Soit par activation directe des gènes du chromosomes Y soit par activation d'un élément transposé avec ce type de promoteur.
De plus des plantes de type dioïque femelles peuvent voir l'émergence de caractères mâles de types fleurs hétérogames, tétragames. (fleur mâle et femelles en une)
Dans ce cas, ce phénomène est du à la balance X-autosomes et absolument pas aux chromosome Y ou a un de ses gènes transposés.
Ce qui explique ce phénomène:
Par exemple certain breeders ont cessé de bosser sur la micro-propagation car celle ci entrainait des mutations, et en particulier sexuelle... Et ceci, si quelqu'un veux bien me l'expliquer Car là il s'agit juste de microbouturage, on ne touche pas aux gène ni à la plante dans son intégrité...
La micropropagation est basée sur la régénération cellulaire des plantes. En bref on part de n'importe quelle cellule de la plante, par actions enzymatiques et hormonales on dédifférencie et on démétabolise la cellule pour obtenir un protoplaste (cellule végétale type souche sans paroi). Puis on place cette cellule sur un milieu gélosé de type Agar-Agar en présence de différentes balances hormonales provoquant sa différenciation en un type cellulaire sélectionné afin de régénérer une plante entière.
C'est également ce que l'on fait pour avoir des plantes OGM, au stade protoplaste on la transfecte avec un vecteur bactérien de type agrobacterium contenant notre gène d'intérêt.
Comme je l'ai expliqué, le problème est que le sexe d'une plante provient de sa balance hormonale et que donc en régénération il est très courant d'obtenir des phénotypes hermaphrodites même en partant de plantes XX.
v/c Dad-