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Damon

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• Publié par: ibilokar
• Nombre de lectures: 90
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 6 Mo

Extrait

3Résultats  3.1  Introduction  Le cycle de vie dune plante abouti toujours à une multiplication des graines à partie dune seule. Mais que se passe-t-il entre le semis et la formation des prochaines graines? . Nous savons que, pendant ce temps, la plante vit, elle augmente de taille, elle présente des changements morphologiques, physiologiques et biochimiques. Le poète scientifique Johann-Wolfgang Goethe dans louvrage intitulé « La métamorphose des plantes » écrit en 1790, décrit le cycle de vie dune plante idéal de la façon suivante:  Dans le sec le noyau garde vie immobile, adonné à lhumidité douce, il se gonfle et se tend, et sélève aussitôt de la nuit qui lentoure; mais quand il apparaît, la forme en reste simple, dans les plantes aussi, cest de lenfant le signe. Tout aussitôt se dresse une pousse suivante, ajoute nud à nud, renouvelle la prime force, non, certes, toujours la même; car la feuille suivante est toujours, tu le vois, mieux formée, plus variée, plus étendues, plus échancrées,mieux séparées en pointes et parties, celles qui reposaient mêlées en lorgane inférieur. Enfin elle culmine en perfection précise [] Bientôt la forme  montre de plus doux effets[] La hampe de la tige se forme plus parfaite. Mais sans feuilles, très vite, le pédoncule sélève et le regard découvre une merveille. Tout autour en un cercle, comptées et innombrables, la feuille plus petite se joint à sa semblable. Pressé autour de laxe, le calice protecteur se révèle, lançant vers la suprême forme corolle colorées[] les plus tendres des formes apparaissent en double, destinées à sunir.[] Hymen descend sur eux et des vapeurs splendides versent de doux parfums vivifiant lalentour. Des germes bien distincts senflent alors sans nombre, au sein de fruits renflés cachés et protégés, nature clôt lanneau des forces

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éternelles; mais en cycle nouveau tôt succède à lancien, pour que se continue à tout jamais la  chaîne, et que tout et partie soient animés de vie.   3.2  Cycle de vie dArabidopsisthaliana  La taille moyenne dune graine sèche  dArabidopsis thalianaest de 0.3 mm x 0.5 mm comme il est montré dans la figure 4. Ces valeurs ont été obtenues en faisant une moyenne sur 5 graines du même écotype (Ws) récoltées en novembre 2000.                pixelarea = 18226 7  area≈  0.2mm*0.2mm=0.04mm 480110 pixel 2  Surface moyenne un mm 2 de la graine sèche:  area = 480110/182267*0.04≈  0.1mm 2  Figure 4. Calcul de la surface de la graine sèche dArabidopsis thalianaécotype Ws. Les photographies avec la règle millimétrée ont été prises par le Dr M. Crèvecoeur du laboratoire dHistologie et Cytologie Végétales de lUniversité de Genève.  Les figures 5 et 6 permettent davoir une vison générale du cycle de vie dArabidopsis thaliana. Dans nos conditions (voir Matériel) la plante nécessite environ 65 jours pour effectuer le cycle complet (obtention des nouvelles graines).

1 o 8 jours  5 j urs

cotylédons radicule

22 jours

1 cm

29 jours

36 jours

43 jours

   Figure 5. Cycle de vie dArabidopsis thalianaWs) en condition de 12 h de lumière et 12 h dobscurité.(écotype Chaque photo est espacée par un intervalle dune semaine. Dans la photo de fond,Arabidopsisa atteint lâge de  50 jours.

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~45 days 8 cm ~

~55 days

si. Flower ~2 mm  sepal sepal stamen

ra cot. . ~500μm

          petal ~7-10 days  ~25 days  Floral  seedling ~5  cm  stem  1st cot. 1st le.  internode  petal   carpel ~7 cm   3 mm ~  ~1 cm Rosette (upper  +Root view)  +Root  hyp. le.  Seed   si.       Figure 6. Schéma du cycle de vie dArabidopsis thaliana (Degli Agosti et al. 2000) adapté ici pour lécotype Ws (L:D =12h:12h, T = 22 +/-1C, Hr = 60 +/-5%, intensité lumineuse à la surface de la rosette ~ 30μmol/m 2 /s). Radicule (ra), cotylédon (cot), hypocotyle (hyp), feuilles primaires (1 st le), feuilles de la rosette (le), silique (si).     Avec notre système de camera vidéo IR (voir La germination, comme illustré dans la figure Méthode) nous nous sommes intéressés à 7, peut être divisée en trois phases: létude des dynamiques macroscopiques -imbibition(I). (mouvements et croissance) dArabidopsis -augmentation de lactivité métabolique(II). thaliana de la croissance(III). de son cycle de vie. La partie -commencement lors suivante contient les résultats de nos expériences.   3.2.1  Germination  Dans la majorité des cas, lors de la maturation de la graine, la dernière étape est caractérisée par une dessiccation. La graine sèche va ensuite rester dans un état de quiescence  métabolique pendant un temps plus ou moins  Figure 7. Les trois stades de la germination. long. Le commencement de la germination est (http://seed.proteome.free.fr/ara.htm) intimement lié avec lhydratation de la graine.   

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    Figure 8général des facteurs qui contrôlent la germination d. Schéma Arabidopsis et Koornneef (Bentsink 2002). GA=gibbérellines, ABA= acide abscissique, BR= brassinostéroides.      La germinationsensu stricto par commence limbibition et fini par la sortie de la radicule et lélongation de laxe de lembryon (Bewley 1997). Une analyse protéomique de la germination pourArabidopsis a permis de mettre en évidence des nouvelles protéines associées aux différents stades de la germination (Gallardo et al. 2001), tandis que une analyse génétique a mit en évidence lexistance de locus (ex. comatose) responsables de la réduction du potentiel de germination (Holdsworth et al. 2000). Létat des connaissances sur les mécanismes moléculaires impliqués dans la germination

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dArabidopsis est résumé dans larticle écrit par Bentsink (voir figure 8). Des animation pour le stade III peuvent être trouvées sur les deux sites web suivants: http://www.bio.warwick.ac.uk/millar/Video/m d5banw3.gif,http://sunflower.bio.indiana.edu/~ rhangart/plantmotion/earlygrowth/germination/ arabidopsis/atgermination.html. Nous savons que le stade III aboutit à la formation de la plantule, dont les cotylédons présentent un rythme circadien (Engelmann et al. 1992). Le moment de la naissance de ce rythme à notre connaissance na pas été caractérisé. Nous avons donc effectué une

expérience pour définir le commencement du rythme circadien des cotylédons dArabidopsis. Un support a été construit pour cette expérience (figure 9) sur lequel une graine, nayant pas subi de vernalisation précédemment, a été positionnée.   Filtre de charbon qui mouille  dans l eau et pemet de mantenir  humide le support sur lequel est  posée la graine.                   couvert d un Support Boite de Petri  qàulee s a e reclhnfbortrisul r  e ali li a m r p g d rt   e  a e u v  u e one   Figure 9. Support pour létude de la germination   Des photos digitales prises tous les 15 min ou 10 min nous ont permis de suivre la dynamique de croissance et des mouvements à partir du commencement du stade III (pour Arabidopsis il faut compter environ 3 jours après le commencement de limbibition). Nous avons ainsi obtenu des animations (voir CD: Germ1.avi et Germ2.avi). Le calcul de lévolution de la surface a été obtenu à laide du programmearea.m (voir 2.3.3.3.1 Programmes). Les résultats sont présentés dans la figure 10. Trois phases on été mise en évidence: -phase 1: croissance de la radicule. -phase 2: sortie des deux cotylédons de la graine. -phase 3: plantule complète, commencement du rythme circadien des deux cotylédons. Par nos observations nous pouvons dire que les cotylédons commencent à se lever verticalement pendant la nuit et à se positionner horizontalement pendant le jour,

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une fois que lhypocotyle se trouve en position verticale. Les changements ou décroissances rapides de la surface sont dû à des mouvements « rapides » de la radicule ou des cotylédons. Il est important de noter que la radicule a la capacité de pénétrer un petit peu à lintérieur du filtre à charbon et sa position par rapport aux sources lumineuses de 950 nm peut varier. Ces événements impliquent une variation de la luminosité des pixels qui peuvent ne plus être détectables par la valeur du seuil (filtre) choisi dans le programme area.m.                                         