La modification du patron des nervures en réaction à la chaleur et à la sécheresse nécessite des gènes qui influent sur l’emplacement de la protéine PINFORMED1 et peut aussi être obtenue par un traitement à l’ABA
Citation
Dhakal, S., Reiter, J.W., Laroche, A., Schultz, E.A. (2021). Leaf vein pattern response to heat and drought requires genes that influence PINFORMED1 localization and is mimicked by ABA treatment. Environmental and Experimental Botany, [online] 185 http://dx.doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104426
Résumé en langage clair
La plasticité dans le développement des plantes est importante pour leur adaptation aux stress abiotiques comme la sécheresse et la chaleur. Nous avons étudié l’incidence de traitements à la sécheresse et à la chaleur sur le développement du réseau de nervures chez la plante modèle Arabidopsis thaliana de type sauvage. Nous montrons que le développement du réseau de nervures de différents mutants d’Arabidopsis soumis à des traitements à la sécheresse et à la chaleur est différent de celui des Arabidopsis de type sauvage. Ces résultats semblent indiquer que différents gènes putatifs contrôlent le développement des nervures chez Arabidopsis.
Résumé
La plasticité dans la croissance des plantes leur permet de s’acclimater aux stress environnementaux comme la chaleur et la sécheresse. Par exemple, on croit que des nervures plus denses et des intersections de nervures plus nombreuses pourraient permettre un approvisionnement en eau plus efficace et plus vigoureux lorsque la disponibilité de l’eau est réduite. Nous démontrons ici que les feuilles d’Arabidopsis réagissent à la chaleur ou à la sécheresse à court terme en augmentant la densité de leurs nervures; dans le cas du traitement à la chaleur, cela s’exprime également par une plus grande densité d’intersections de nervures. Nous avons constaté que l’ensemble de gènes UNHINGED, FORKED1 et FORKED LIKE1, 2 et 3, lequel a une incidence sur l’emplacement de la protéine PINFORMED1 et contrôle la rencontre des nervures dans les feuilles en croissance, est nécessaire pour que la réaction des nervures à la chaleur ou à la sécheresse se produise. Une comparaison du δ13C (‰) et de l’azote (%) dans différentes conditions montre que bien que le génotype sauvage et les génotypes mutants voient tous deux leur δ13C augmenter en conditions de sécheresse, seul le génotype sauvage voit l’azote total augmenter dans ses tiges, ce qui semble indiquer une meilleure assimilation photosynthétique. Une explication possible est que les nervures étalées des mutants n’arrivent pas à fournir suffisamment d’eau pour soutenir une photosynthèse accrue. Enfin, le traitement à l’ABA a entraîné une modification du patron des nervures semblable à celle causée par le traitement à la chaleur ou à la sécheresse, une réaction qui a été perdue chez le génotype 1 insensible à l’ABA, mais pas chez le génotype FORKED1. Ces résultats semblent indiquer que la modification du patron des nervures en réaction à une disponibilité réduite de l’eau serait contrôlée en partie par l’ABA.