Une nouvelle hormone végétale permet de comprendre le lien entre stress hydrique et synthèse d'acide abscissique

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Thèmes : physiologie végétale, la plante et l'eau

Les végétaux sont des organismes fixés qui ne peuvent s'échapper lorsque les conditions de leur milieu de vie deviennent défavorables. Ils doivent sans arrêt adapter leur physiologie à ces conditions. L'une des molécules impliquées est l'acide abscissique (ABA) qui est produit en cas de sécheresse et qui a pour effet de fermer les stomates, ce qui limite les pertes d'eau. Ceci est connu depuis de nombreuses années, mais le lien entre la production d'ABA et un déficit hydrique était resté encore un mystère.

Dans un article paru ce mois-ci dans Nature, des chercheurs japonais ont compris une partie de ce mystère. Ils se sont intéressés à un peptide sécrété de la famille CLE (la même famille à laquelle appartient CLAVATA3 qui joue un rôle dans le contrôle des méristèmes apicaux). Ce peptide de 12 acides aminés est appelé CLE25. Quand il est appliqué sur les racines d'un plant d'Arabidopsis même parfaitement hydratées, il provoque l'augmentation de l'expression de NCED3 dans les feuilles, une enzyme-clé de la synthèse d'ABA. L'expression de CLE25 est activée dans des racines soumises à un déficit d'eau et des mutants d'Arabidopsis incapables de produire CLE25 ne sont plus en mesure de produire de l'ABA en cas de sécheresse et de fermer leurs stomates. 

Les auteurs ont aussi caractérisé les récepteurs de CLE25, appelés BAM1 et BAM3 qui sont nécessaires dans les feuilles. On a donc le modèle suivant : stress hydrique dans les racines => Sécrétion de CLE25 => Réception du signal dans les feuilles par BAM1/BAM3 => augmentation de l'expression de NCED3 => synthèse d'ABA => fermeture des stomates

Source : https://www.nature.com/articles/d41586-018-03872-4

Ce modèle pourrait être assez général parmi les Angiospermes car CLE25 est présent chez des espèces aussi diverses que le maïs, le riz, le peuplier ou la betterave.

Il reste encore à découvrir comment CLE25 se déplace dans la plante de la racine aux feuilles, mais il s'agit clairement d'une nouvelle hormone végétale. Signalons que dans l'ancien modèle c'était l'ABA lui-même qui était produit dans les racines et passait dans les feuilles. Ce modèle est désormais insuffisant pour comprendre le lien entre stress hydrique et fermeture des stomates car la voie via CLE25 s'est avérée indispensable. 

Article scientifique