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Dynamic and evolution of cis-regulatory elements involved in fruit development in Arabidopsis and Brassica

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La génétique du développement du fruit

Des chercheurs européens ont étudié le réseau de régulation qui contrôle le processus de déhiscence des fruits. Les résultats du projet Dehicis seront intéressants d'un point de vue économique, car ils permettront d'éviter la perte de graines provenant de l'ouverture prématurée de la cosse.

Changement climatique et Environnement

Les fruits des plantes à fleurs, qui contiennent les graines, sont formés par le développement de l'ovaire. Suite à l'intervention successive de plusieurs hormones, les graines grossissent et le fruit mûrit. Les nombreux travaux dans ce domaine ont révélé plusieurs molécules impliquées dans le processus. Cependant, on ignore quelles sont les interactions moléculaires qui contrôlent ce processus, fondamental pour la reproduction des plantes. Le projet Dehicis financé par l'UE visait à comprendre comment les réseaux de gènes de facteurs de transcription, ainsi que leurs séquences cibles, contrôlent le développement de la fleur et du fruit, ainsi que la façon dont ce contrôle varie selon les espèces. Les scientifiques ont étudié le gène Replumless (RPL) nécessaire au développement du replum, une structure spécialisée impliquée dans le processus d'ouverture du fruit pour libérer les graines. Leurs travaux ont porté sur deux genres de la même famille que la moutarde, Arabidopsis et Brassica. Les chercheurs ont étudié les éléments participant à la régulation du gène RPL, ainsi que les variations de ces séquences de régulation entre Arabidopsis et Brassica, en termes de développement du fruit et d'ouverture de la cosse. Ils ont constaté une corrélation entre la mutation d'un seul élément conservé dans RPL et une variation de la morphologie du replum. Point intéressant, ce changement de nucléotide est intervenu durant la domestication du riz pour limiter la perte de graines. En outre, ils ont identifié des composants impliqués dans la biosynthèse de la gibbérelline, une hormone végétale. Les chercheurs ont étudié l'effet des gènes découverts sur le développement de la zone de déhiscence et sur la résistance de la gousse au processus. Ces résultats ont été utilisés pour atteindre le but final du projet Dehicis, qui était d'exploiter en pratique les variations naturelles découvertes dans le réseau de régulation des gènes de la fleur et du fruit. Le gène JAGGED était considéré comme un bon candidat pour modifier l'égrenage des cosses chez Brassica, et les mutations chez ce gène semblaient permettre de réduire l'ouverture des cosses et la perte de graines. Les résultats du projet Dehicis ont d'importantes conséquences pour la culture des plantes du genre Brassica, en limitant les pertes de graines consécutives à la déhiscence des cosses.

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