Biologie et physiologie du développement végétal








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LV302 – Plantes – Dernière mise à jour 01/10/08

Biologie et physiologie du développement végétal
pierre.carol@snv.jussieu.fr


1 Introduction 3

1.1 Rappels 3

1.1.1 Dvpt végétal versus dvpt animal 3

1.1.2 Rappels sur l’anatomie des plantes 4

1.1.3 Diversité des types biologiques 4

1.1.4 Cycle de dvpt d’une plante à fleur 5

1.2 La plante : un système intégré en interaction avec son environnement 5

1.2.1 Contraintes de la vie fixée : adaptations développementales et plasticité du végétal 5

1.2.2 Tropismes 5

1.2.3 Systèmes de perception des signaux 5

1.2.4 Les hormones : nature, métabolisme et effets multifactoriels 5

2 Modèle d’études en bio du dvpt des plantes 5

2.1 Plantes modèles 5

2.1.1 Antirinium (gueule de loup) 5

2.1.2 Arabidopsis thaliana 6

2.1.3 Choix de l’espèce modèle 6

2.2 Mutagenèse 6

2.2.1 Génération de mutant par l’insertion d’un gène dans un génome = mutagenèse insertionnelle 6

2.2.2 Nouvelle stratégie de mutagenèse insertionnelle utilisant Agrobactérium 8

2.2.2.1 Résumé : 9

2.2.2.2 Utilisation de Agrobacterium : 9

2.2.2.3 Exemple : faire des plantes transgéniques de tabac : 10

2.2.2.4 Insertions de gènes rapporteurs 10

2.2.2.4.1 Fusion transcriptionnelle 10

2.2.2.4.2 Fusion traductionnelle 11

2.2.2.5 La mutagenèse à l’aveugle 12

3 La plante : un système intégré en interaction avec son environnement 12

3.1 Contraintes de la vie fixée : adaptations développementales et plasticité du végétal 12

3.2 Systèmes de perception des signaux 12

3.3 Perception de la lumière 13

3.3.1 Capacité de percevoir la direction de la lumière = Phototropisme 13

3.3.2 Maîtrise de la germination et de la floraison grâce au phytochrome 13

3.3.2.1 Floraison 13

3.3.2.2 Germination 14

3.3.2.3 Effets de la lumière sur le dvpt de la jeune plantule 15

3.3.2.4 Caractéristiques de la molécule phytochrome 15

3.3.2.5 Structure et fonction du phytochrome (p13) 16

3.3.2.6 Mode d’action cellulaire des phytochromes 18

4 Les hormones végétales : nature, métabolisme et effets multifactoriels 19

4.1 Auxine 19

4.1.1 Bio$ de l’auxine 19

4.1.2 Mode d’action de l’auxine 19

4.1.3 Transport de l’auxine 21

4.1.4 Autres effets de l’auxine 21

4.1.5 Perception du signal : le mystère des récepteurs 22

4.2 Cytokinine 22

4.2.1 Historique 22

4.2.2 Bio$ (p16-17) 22

4.2.3 Les effets de la cytokinine 23

4.2.4 Transduction du signal 24

4.3 Les Gibbérellines ou Acides Gibbérellique GA 26

4.3.1 Fonction : 26

4.3.2 Historique : 26

4.3.3 Structure de la molécule et voie de bio$ 26

4.3.4 Effets des gibbérellines 27

4.3.5 Voie de transduction du signal 28

4.4 Acide abcissique (ABA) 28

4.4.1 Rôle, contraintes hydriques 28

4.4.2 Bio$ 28

4.4.3 Réponses à l’ABA 28

4.4.3.1 Transport de l’ABA pour réponse à la sécheresse 29

4.4.4 Résumé des effets de ABA (p23) 29

4.4.4.1 Experience sur les cellules de gardes des stomates 29

4.5 Ethylène C2H4 30

4.5.1 Bio$ de l’éthylène 30

4.5.2 Transduction du signal à l’éthylène 31

5 Du zygote à la graine 32

5.1 Embryogénèse : mise en place de l’embryon et des réserves 32

5.2 Dormance et germination, régulation par les hormones et la lumière 32

6 Bases cellulaires et génétiques de la construction d’une plante 33

6.1 Les méristèmes et la mise en place de la structure primaire des racines et des tiges : contrôle de la division, de l’élongation et de la différenciation 33

6.2 Organisation fonctionnelle des méristèmes racinaires et caulinaires de la cell apicale aux méristèmes pluricellulaires 33

6.3 Notions de cellules souches et gènes de dvpt 33

6.4 Mise en place, dvpt et sénescence des feuilles 33

6.5 Ramification des systèmes racinaires et caulinaires 33

6.6 Dispositifs de croissance radiale 33

7 Evolution de la reproduction sexuée et morphogénèse florale 33

7.1 Facteurs inducteurs de la floraison 33

7.2 Paramètres structuraux et génétiques de l’induction et du développement floral 33

7.3 Evolution de la reproduction sexuée chez les Embryophytes 33

7.4 Pollinisation, auto-incompatibilité et fécondation 33

7.5 De la fleur au fruit 33

8 Conclusion 33


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