Des gènes qui aident les plantes à croître dans l'obscurité
La lumière a une influence considérable sur la croissance et la physiologie des végétaux, de l'apport d'une source d'énergie au cours de la photosynthèse au rôle d'horloge environnementale par laquelle les végétaux perçoivent les saisons. Les végétaux surveillent les modifications de la luminosité à l'aide de pigments sensibles à la lumière appelés photorécepteurs qui, avec d'autres signaux environnementaux, permettent de réguler leur croissance et leur développement. Les plants semés sous terre, par exemple, croissent vigoureusement vers le haut, mais lorsqu'ils atteignent la surface du sol, leur développement se modifie en réaction à la lumière perçue. Le projet DARK GROWTH, financé par l'UE, avait pour objectif de trouver ce genre de régulateurs de la croissance des plantes dans l'obscurité, dévoilant par là des réseaux complexes influencés par la lumière. Des chercheurs ont identifié les gènes qui sont régulés par une catégorie de protéines (appelée PIF) qui favorise la croissance dans l'obscurité (sous le sol). Au moment de l'exposition à la lumière, les photorécepteurs des végétaux (Phy) interagissent avec des protéines PIF pour passer de la phase de croissance dans l'obscurité, qui apparaît jaune et étiolée, à la croissance à la lumière, qui apparaît plus épaisse et verte. Ils ont également découvert comment les protéines PIF régulent les jeunes plants qui poussent dans des conditions de jour/nuit (diurnes), en activant les gènes impliqués dans la croissance à la fin de la nuit. Les protéines Phy répriment la croissance par dégradation des protéines PIF, dans le cadre d'un réseau de régulation Phy/PIF qui garantit une croissance optimale en fonction des différentes conditions de luminosité. Cette étude a mis en lumière le rôle clé joué par les protéines PIF en tant que régulateurs de croissance des végétaux qui intègrent la lumière, la température, le rythme circadien et les signaux hormonaux, ainsi que la germination et la floraison. Comme une croissance efficace des végétaux est importante pour l'agriculture, ce travail pourrait fournir des mécanismes pour améliorer la production des cultures.
Mots‑clés
Luminosité, croissance des végétaux, photorécepteurs, protéines PIF, régulateurs de croissance
