3_COURS Développement végétal Flashcards
pourquoi étudier le développement végétal ? (2)
- grande valeur économique
- source de nourriture
comment lutter contre la malnutrition ?
modification du développement des plantes pour une meilleure production
que faut-il pour pouvoir modifier les plantes ?
doit comprendre les mécanismes moléculaires de leur développement
définir le méristème
niche de cellule souches végétales
que font les cellules souches du méristème ?
produisent les organes tout au long de leur vie
donner les 3 tissus végétaux majeurs
- épidermique : couche protectrice externe qui fait les échanges (eau, gaz, chaleur)
- interne : rempli la plante et permet le stockage ou la PS
- vasculaire : spécialisé dans le transport de solutés et force mécanique pour tenir la plante debout
donner les 7 critères pour former une plante
- taux de division cellulaire
- orientation de la division
- taux d’expansion cellulaire
- direction d’expansion de la cellule
- identité cellulaire (différenciation)
- division asymétrique (ex : stomates)
- communication cellulaire (différente de celle des animaux car paroi)
définir la paroi et le genre de contrainte qu’elle génère
structure rigide (maintient la posture de la plante) mais flexible pour permettre la croissance de la plante contrainte mécanique
comment se fait la croissance cellulaire végétale ?
pression de turgescence et la capacité de la paroi cellulaire de s’étendre sans que la cellule n’explose
qui permet la croissance contrôlée des cellules végétales ?
MT
donner la corrélation entre les MT et les microfibrilles de cellulose
corrélation entre leur orientation : orientation de microfibrilles de cellulose dépend de celle des MT
comment sont déposées les microfibrilles de cellulose de manière contrôlée et orientée dans la paroi ?
complexe de cellulose synthase glisse sur les MT pour déposer les microfibrilles dans la paroi
comment s’orientent les MT dans une cellule qui ne grandit pas ? dans une cellule qui grandit ?
désordonnées : grandit de façon isotrope
parallèle (donne capacité de croissance car résistance plus forte d’un côté que de l’autre)
que permettent alors les microfibrilles ?
directionnalité de croissance
que permet le conflit mécanique entre 2 tissus qui grandissent différemment ?
crée des zones de séparation d’organe
donner les 4 critères du feedback mécanique
- différence de croissance
- différence de division
- topologie d’organes (collée à plus ou moins de cellules)
- adhésion cellulaire (parfois se détachent pour faire un trou)
pourquoi Arabidopsis thaliana est l’espèce modèle ? (6)
- temps de génération court
- facile à cultiver
- diploïde
- auto-fertilization
- beaucoup de mutants
- transformation efficace
donner les 2 groupes de phytohormones. Dans quel groupe appartient auxine ?
- plant growth promoters : induisent le développement (auxine)
- plant growth inhibitors : inhibent le développement
quelle XP de Darwin a permit d’observer les effets d’auxine ?
graminé qui penche toujours vers le soleil : cache le sommet de la plante donc pousse tout droit, coupe le commet donc reste droit
==> auxine permet une croissance différentielle
que remarque-t-on quand on pose un bout d’agar imbibé d’auxine au sommet d’une tige dont le sommet est coupé ? et de manière asymétrique ? que peut-on dire de l’auxine ?
1er : croissance vers le haut
2e : croissance asymétrique
==> auxine est mobile et stimule la croissance
où se fait la production d’auxine et à partir de quelles molécules ?
au niveau du méristème apical
surtout à partir du tryptophane (trp) mais aussi indole
de quoi dépend le niveau d’auxine ? (4)
- synthèse
- catabolisme
- conjugaison (séquestré)
- facteurs environnementaux (lumière, tissu, hormones…)
que remarque-t-on, en ce qui concerne la croissance asymétrique du graminé, lorsqu’on voit auxine grâce au rapporteur artificiel d’auxine ?
accumulation d’auxine du côté ombragé donc stimulation de la croissance par élongation cellulaire du côté ombragé donc croissance asymétrique
comment est-ce qu’auxine rentre dans les cellules végétales ?
hors de la cellule : milieu acide (beaucoup de H+ à cause des ATPases) donc auxine sous forme IAA- se lie avec H (IAAH) et traverse la membrane tranquillement
dans la cellule : milieu neutre donc redevient IAA- donc impossible de sortir donc sort grâce à PIN1 (transporteur)
comment est permit le mouvement directionnel d’auxine hors de la cellule ?
par PIN qui sont concentrés sur un côté de la cellule
que permettent tous les différents transporteurs de la famille PIN ?
permettent un flux d’auxine très complexe et un gradient (très concentré à la pointe de la racine puis moins)
qui est le récepteur d’auxine et le décrire
TIR1 : protéine F-Box qui fait partie du complexe de protéines SCF-TIR1
que fait la protéine Aux/IAA ?
bloque l’activité de ARF (protéine qui réprime ou active une transcription)
que se passe-t-il quand le complexe SCF-TIR1-IAA se lie à Aux/IAA qui bloque l’activité de ARF ?
Aux/IAA est envoyé en protéolyse ce qui libère ARF
quelles sont les 6 actions, avec des FT, liées au développement qu’auxine peut faire ?
- initiation d’organes latéraux au méristème apical (détermine la phototaxie)
- inhibiteur de la ramification dans la pousse
- contrôle la circulation et le développement vasculaire
- maintien des cellules souches au méristème racinaire
- détermine où vont se faire les branchements des racines latérales
- fait le patronage de l’embryon
connaissant toutes les actions possibles d’auxine, que peut-on dire de cette phytohormone ?
c’est un morphogène : substance produite dans un endroit et agissant dans un autre et dont les cellules réagissent selon son gradient de concentration
donner un exemple de gradient d’auxine dans la racine
très concentré là où se fait la division et le méristème
on observe une accumulation d’auxine jusqu’à un seuil puis déclenchement d’un processus, que peut-on dire de l’auxine ?
concentration d’auxine précède l’organe : on peut prédire où ils vont apparaître
où sont initiés les organes des plantes ?
méristème
donner les 2 méristèmes
- apical : petite structure très organisée au bout de la tige
- racinaire : au bout des racines
définir le méristème d’inflorescence
méristème qui fabrique les fleurs
définir le méristème floral
dérive du méristème d’inflorescence, trouvé chez les jeunes fleurs
donner la différence entre le méristème d’inflorescence et le floral
inflorescence : indéterminé, génère constamment des nouveaux organes
floral : déterminé, génère un nombre définit de pétales, sépales, histamines…
donner la structure du méristème et dire pourquoi la 1ère couche de cellule est importante
tunica : couche cellulaire la plus externe, très organisé, 1ère couche importante pour l’initiation d’organes
corpus : milieu interne, désorganisé
donner les 3 zones du méristème et leur rôle
- centrale : cellules grandissent peu, permet le maintien du méristème et éviter l’accumulation de mutations
- périphérique : là que les organes se développent
- interne : done naissance aux tissus internes
à quoi sert le gène shootmeristemless ?
maintien les méristèmes
où est exprimé shootmeristemless ? où n’est-il pas exprimé ?
partout dans le méristème (d’inflorescence et floral)
pas exprimé dans les feuilles car c’est un organe finit
définir le gène wuschel, ce qu’il fait et où il est exprimé
morphogène qui maintien le méristème en dictant aux cellules de rester inactives
exprimé au milieu et vers l’intérieur du méristème
définir le gène clavata-3 (clv-3), ce qu’il fait et où il est exprimé
morphogène qui promeut le développement d’organes floraux et la différenciation des cellules du méristème
exprimé au milieu vers la surface du méristème
que font clv-3 et WUS ensemble ?
clv-3 diffuse vers la zone de WUS : se lie au récepteur clv-1 ce qui inhibe l’action de WUS dans les zones autres que la zone centrale du méristème
WUS promeut la transcription de clv-3
==> RA négative pour maintenir le méristème : équilibre entre les 2
quel gène a le même rôle de RA négative que WUS mais dans le méristème racinaire ?
WOX-5
pourquoi le méristème est-il utilisé pour regarder la croissance des plantes au niveau des cellules ? (4)
- méristème maintenu (peut observer la croissance pendant longtemps)
- on sait où le trouver
- on peut observer la croissance cellulaire (lineage tracing : les cellules restent collées)
- pas de mort cellulaire au niveau du méristème apical
que permet d’observer le microscope confocal en ce qui concerne la croissance des plantes ? (2)
- changement de géométrie
- calcule les différents facteurs de croissance (vitesse, sens…)
définir les expansines
protéines non enzymatiques qui relâchent la paroi localement pour la croissance d’organe
que fait l’auxine par rapport aux expansines ?
les stimulent
si on met une goutte d’auxine dans la zone périphérique sur une plante qui n’a plus de transporteurs d’auxine (méristème nu) on obtient un organe (idem avec expansine) mais si on met une goutte dans la zone centrale on obtient pas d’organe, quelle théorie en découle ?
propriétés mécaniques des cellules différentes entre la zone périphérique et la zone centrale
comment vérifie-t-on les propriétés extensibles des cellules des 2 zones ?
augmente et diminue la pression de turgescence en les mettant dans de l’eau pure (eau rentre) et de l’eau salée (plasmolyse)
qu’observe-t-on lorsque les cellules sont mises dans de l’eau pure ? l’eau salée ?
- pure : cellule de la zone périphérique s’étirent de 20% alors que celle de la zone centrale presque pas
- salée : cellule de la zone périphérique ne relâche presque pas d’eau alors que celle de la zone centrale relâche beaucoup d’eau
que permet la capacité extensible des cellules périphériques ?
permet de générer un organe
que peut-on en conclure sur cette capacité de s’étirer et relâcher de l’eau ?
pas uniquement les gènes qui sont impliqués dans les réponses spécifiques : l’élasticité peut contribuer à l’incompétence de faire des organes
définir la phyllotaxie
positionnement régulier et robuste des organes autour de la tige
donner les 4 types de phyllotaxie, lequel est le plus commun ?
- alternate (alterné : 1 organe de façon alternée)
- opposite (opposé : 2 organes à chaque noeuds à 180°)
- whorles (verticillé : plusieurs organes)
- spiral (spirale : le plus commun, angle de divergence entre 2 organes consécutifs de 137°)
que trouve-t-on lorsqu’on compte les spirales dans un sens et l’autre ?
la série de Fibonacci
quel lien fait-on entre l’angle de divergence et la série de Fibonacci ?
l’angle de divergence est l’angle d’or
donner les 2 théories pour expliquer l’angle de 137°
- inhibiteur chimique produit par le nouveau primordium
- compétition pour un activateur
comment vérifier si le primordium en développement influence le développement du primordium suivant ?
fait des ablations cellulaires pour séparer l’organe du reste : si prochain primordium n’est pas à l’endroit prédit alors le primordium qui a été séparé influence le prochain
auxine est connu pour stimuler l’initiation d’organe et donc que son transport actif est nécessaire pour l’initiation d’organe, que montre la distribution du rapporteur artificiel d’auxine ?
distribution d’auxine n’est pas aléatoire : signaux accumulés dans les endroits où des organes vont grandir
qu’observe-t-on lorsqu’on enlève PIN du méristème apical d’une plante ?
feuilles initiées aléatoirement mais pas de floraison
décrire la RA positive de PIN1 et auxine
PIN1 se polarise vers la concentration la plus forte d’auxine donc flux directionnel d’auxine rend sa concentration encore plus forte donc polarise plus PIN1 donc plus d’apport d’auxine etc…
la RA positive augmente la concentration d’auxine dans un endroit localisé, que se passe-t-il ensuite ? c’est un exemple de quoi ?
concentration atteint un seuil : relâchement de la paroi et développement du primordium
–> patronage d’organe
quelle théorie est la bonne en ce qui concerne l’angle de divergence ?
déplétion d’activateur qui contrôle la phyllotaxie chez les plantes
les organes doivent être connectés par les tissus vasculaires, que se passe-t-il une fois le seuil d’auxine atteint et l’initiation de l’organe est faite ?
PIN1 change sa polarité : va contre le gradient d’auxine ce qui crée un flux d’auxine en canal qui sera différencié en tissu vasculaire (établissement du procambium)
