lundi 29 août 2016

L'auxine est nécessaire et suffisante pour induire la formation des structures envahissantes des plantes parasites

Plutôt pour Agreg
Thèmes : parasitisme, hormone végétale 


Jeune plant de striga (P) qui s'attache par un haustorium (HB) à la plante hôte (H). Source : http://parasiticplants.siu.edu/Orobanchaceae/Striga.Gallery.html


Les plantes et les champignons parasites développent un haustorium, un organe qui pénètre dans les tissus de la plante hôte et qui permet d'absorber eau, sels minéraux (et quelque fois nutriments). Plusieurs équipes de chercheurs travaillent pour comprendre comment cet organe se développe, sachant que c'est bien sûr une étape clé du développement du parasite et que bloquer cet étape pourrait avoir des intérêts importants pour lutter contre les parasites des plantes cultivées.

Haustorium of parasitic plant. ( A ) Striga hermonthica parasitizing rice roots. ( B ) Cross section of S. hermonthica haustorium penetrating rice root. The section was stained with Safranin O and Fast Green. Px, parasite xylem; Hx, host xylem; HB, hyaline body; COR, cortical parenchyma; INT, interface between the haustorium and the host root. Source : https://www.researchgate.net/publication/272520538_Transcriptomics_exposes_the_uniqueness_of_parasitic_plants/figures?lo=1

La plupart des plantes de la familles des Orobanchacées sont des parasites qui s'accrochent aux racines d'autres plantes. Les strigas, par exemple, font des ravages dans les cultures notamment de maïs, sorgho, millet, riz et canne à sucre, principalement en Afrique subsaharienne, où elles sont connues sous le nom d'« herbe des sorcières ». 

Les chercheurs de l'étude parue dans Plant Cell en Juillet 2016 ont sélectionné une autre Orobanchacée, Phtheirospermum japonicum comme modèle (oui, les chercheurs sont japonais). Ils ont fait une analyse complète des gènes activés dans l'épithelium du parasite dans les régions où celui-ci est en train de fabriquer un haustorium avec une forte prolifération cellulaire (=> plus de surface d'échanges par la suite). Ils ont trouvé une importante augmentation de l'expression de YUC3, un membre de la famille YUCCA de mono-oxygénases qui est impliqué dans l'étape terminale limitante de la synthèse de l'acide indole-3-acétique, c'est-à-dire de l'auxine, l'hormone végétale bien connue. L'expression de YUC3 est nécessaire pour la formation de l'haustorium et aussi suffisante, car une expression de YUC3 à un endroit où il n'est pas habituellement exprimé et dans une zone qui ne forme jamais d'haustorium aboutit à la formation d'un haustorium (même s'il n'y a pas d'hôte !). On observe bien une augmentation de la production d'auxine lorsque l'expression de YUC3 est augmentée. 

Voilà donc une nouvelle fonction pour notre hormone végétale "vedette" : assurer le développement de l'haustorium des parasites végétaux. Reste à savoir si ce mécanisme est bien conservé chez les plantes parasites d'autres familles (notamment le gui). Les champignons aussi sont capables de produire de l'auxine donc le développement de leur haustorium pourrait aussi en dépendre mais c'est moins probable car dans le détail ce ne sont pas des structures homologues. 






 



 

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