La transformation des feuilles
Lorsqu'une graine germe, les premières jeunes feuilles ont une forme qui se distingue des feuilles qui les succèdent. Ce phénomène est appelé hétéroblastie. Le contrôle génétique et environnemental de l'hétéroblastie est important étant donné que la forme et la position d'une feuille définissent sa capacité à produire les hydrates de carbone. Le projet HEMOTIONAL («Heteroblasty modelling: The timetable of ontogeny in Arabidopsis leaves») a examiné le contrôle génétique et environnemental de la forme et de la taille des feuilles. Pour ce faire, les chercheurs ont comparé les modèles de développement de la première feuille et de la sixième pour l'Arabidopsis, ou l'arabette des dames. Grâce à un modèle d'Arabidopsis, l'équipe a obtenu des données qui appuient la théorie selon laquelle la croissance ralentit sur toute la feuille suite à l'action d'un inhibiteur de croissance global qui se développe avec le temps. Les scientifiques ont également mis au point un logiciel pour analyser la croissance et la division cellulaire. Les données ne font pas état d'un rapport direct entre la division cellulaire et la croissance, mais elles suggèrent un contrôle par le même ensemble de morphogènes. Le projet HEMOTIONAL a également étudié l'influence des gènes impliqués dans l'hétéroblastie sur la croissance. Une plateforme microscopique assurant un enregistrement image par image a été installée. Des fluorophores ont été utilisés pour marquer le contour des cellules et tout gène d'intérêt activé après un choc thermique. L'ensemble est toujours en phase de test et de validation. Bien que les Arabidopsis cultivées dans la gélose soient bien plus petites que celles qui poussent en milieu naturel, l'équipe de chercheurs a passé en revue les effets de l'évolution des conditions environnementales. Les plantes cultivées dans la gélose ont fait état d'une plus faible hétéroblastie. En transférant les plantes de la gélose à leur milieu naturel à différents stades de développement, les scientifiques ont établi que les variations hétéroblastiques de la feuille sont fixées très tôt lors du développement. Sa taille en revanche dépend des éléments environnementaux. Les résultats du projet HEMOTIONAL offrent de nouveaux atouts pour la sécurité alimentaire à l'échelle planétaire. Le développement et la croissance des feuilles représentent des éléments essentiels pour contrer la pénurie alimentaire dans le monde et peuvent également être utilisés pour prévoir les effets de la croissance végétale sur le changement climatique.
