4 COURS_Développement de feuilles Flashcards
qu’est-ce qu’une feuille ? (5)
- organe de plante
- initié sur le méristème apical
- développement déterminé
- vascularisé
- généralement photosynthétique
quelle est la structure externe de la feuille ?
nervation réticulée
qu’elle est la différence entre la nervation réticulée des feuilles simples et celle des feuilles composées ?
simples : innervation principale d’où découlent des innervations secondaires
complexes : plusieurs innervations principales
donner les 2 tissus observés dans la structure interne de la feuille
- épiderme
- mésophile
donner le rôle de l’épiderme
protège la feuille, différent en haut (cuticule épais pour éviter l’évaporation) et en bas (présence des stomates)
donner les 2 types de cellules du mésophile et leur rôle
- palissadiques : font la PS
- spongieuses : permettent les échanges gazeux
quand est apparue la première plante ? la première feuille ? la fleur ? qu’est-ce que ça implique en terme d’importance ?
plante : -425Ma
feuille : entre -400 et -360Ma
fleur : -130Ma
==> feuille est une structure importante et est la base
VRAI ou FAUX : les feuilles sont apparues 1 fois dans l’évolution
FAUX : plusieurs fois (1x lycopodes, plusieurs fois fougères…)
VRAI ou FAUX : les bryophytes n’ont pas de feuilles mais des structures qui y ressemblent (en plus simple et moins organisé)
VRAI
quelle est la théorie des thélomes ? donner ses étapes (4)
feuille à dérivé de la branche :
- branche principale se divise
- branches latérales 2aires modifiées en structures autres que la tige
- branchement sur 1 plan (modifie la structure latérale)
- branchement rempli de tissu (donne la feuille)
quelles sont les premières feuilles et où se développent-elles ?
cotylédons
sont dans l’embryon
qui développe les feuilles ?
méristème apical
que doit faire le méristème pour se différencier en feuille ?
acquérir une nouvelle identité (obtenir sa polarité ad-ab)
quand se fait la différenciation des cellules ?
pendant la croissance de la feuille
comment le méristème est-il capable de rester lui-même (croissance lente et indéterminée) mais peut aussi générer des primoridia (croissance rapide et déterminée) ?
forme une frontière avec un gradient de 2 molécules qui s’excluent mutuellement (RA négative)
–> même mécanisme pour la différenciation ad-ab / patronage des cellules
la localisation de quelle hormone permet le développement de primordium à partir du méristème apical ?
auxine
après accumulation d’auxine, que se passe-t-il ?
expression des gènes de la famille KNOX (STM en fait partie), spécifiquent au méristème (que dans el méristème, pas le pridordium)
que permet KNOX ?
indique aux cellules qu’elles sont méristématiques
que se passe-t-il quand on ajoute le gène IPT dans un mutant stm (pas de méristème) ? que peut-on en déduire ?
augmente la production de cytokine et obtient des feuilles malgré l’absence de STM
==> STM est un FT qui induit l’expression du gène IPT qui produit l’hormone CK qui maintient le méristème
que se passe-t-il quand on met STM dans des feuilles ? (2)
- grandissent moins rapidement
- sont plus complexes
==> feuilles méristématiques
que peut-on en déduire quand à l’importance de KNOX dans le développement de feuilles complexes ?
important
quel gène trouve-t-on dans les primordia ?
gène ARP
que fait le gène ARP ?
code pour le FT qui favorise la croissance rapide et déterminée et la différenciation
que se passe-t-il au niveau de ARP si on enlève STM ?
ARP envahit tout le méristème donc il est perdu
que se passe-t-il au niveau de STM si on enlève ARP ?
STM diffuse dans le primordium : feuilles plus complexes
que peut-on déduire du rôle de ARP sur KNOX et inversement ?
ARP exclut KNOX des feuilles et KNOX exclut ARP du méristème
en quoi est spécialisé le côté aDaxial de la feuille ?
capture de la lumière
en quoi est spécialisé le côté aBaxial de la feuille ?
échanges de gaz
quand est faite la polarité ad-ab de la feuille ?
avant l’émergence du primordium
on pose l’hypothèse qu’un signal venant du méristème détermine le côté adaxial de la feuille, comment le vérifier ? qu’observe-t-on ? qu’en déduit-on ?
sépare le primordium du méristème par ablation de cellules : primordium avec une symétrie radiale avec uniquement une identité abaxiale
==> méristème envoit un signal pour déterminer le côté adaxial
donner les 4 gènes exprimés du côté adaxial de la feuille
- PHAN (phantastica)
- PHV (phavulota)
- PHB (phabulosa)
- REV (revoluta)
quel genre de feuilles a un mutant phan (2)? qu’en déduit-on ?
- beaucoup de feuilles radiales (mais pas toutes)
- ID abaxiale envahit toute la feuille
==> PHAN nécessaire pour la formation du côté adaxial
pourquoi est-ce que toutes les feuilles du mutant phan ne sont pas radiaires ?
les 4 gènes travaillent ensembles
la bordure ad-ab implique différents microARN capables de cliver l’ARNm complémentaire pour éliminer l’activité d’un gène et empêcher la traduction, donner un exemple avec miARN166 et sa cible PHB
PHB côté abaxial : miARN166 s’y lie et le dégrade via la protéine AGO
comment sont les feuilles sans la protéine AGO ?
radiaires
quel gène détermine le côté abaxial de la feuille ?
kanadi
comment la frontière ad-ab s’établit-elle ? (2)
- inhibition mutuelle de kanadi et PHV, PHB, REV, et PHAN
- distribution asymétrique de miARN
qui est WOX et où se trouve-t-il ?
gène qui stimule la croissance de surface de la feuille
trouvé entre le côté adaxial et abaxial
un gradient de croissance s’établit lors de la croissance de la feuille, de quel gradient s’agit-il ?
dans la majorité des cas : gradient basipétal
–> partie distale arrête de grandir avant la partie proximale
comment se fait la différenciation cellulaire des feuilles ?
en suivant le gradient : une fois qu’une partie arrête de grandir
qu’elles sont les 2 spécialisations de la différenciation cellulaire des feuilles ?
- veines
- épiderme
donner le rôle des veines et comment leur patronage se fait
transportent les nutriments
patronage spécifié par l’action de PIN et auxine
comment est-ce que PIN et auxine établissent un réseau de veines spécifiques dans la feuille ?
redistribution d’auxine par PIN à travers le tissu : concentration importante d’auxine signale aux cellules qu’elles se différencient en veine
suite à la détermination du destin des cellules en veine, que se passe-t-il ? (3)
- rassemblement des gènes du procambium
- différenciation du procambium
- division spécifique pour former le xylème et phloème
donner les 3 types de cellules de l’épiderme
- trichomes : cellules géantes / plusieurs cellules
- stomates : échange de gaz
- pavement cells : imperméables, forment l’épiderme
donner les 3 charactéristiques du développement de trichomes
- emplacement régulier sur toute la feuille
- croissance et forme spécifique
- polarité
pourquoi les trichomes de certaines espèces sont une unique cellule géante ?
subissent l’endoréplication : multiplication de l’ADN sans division
donner le phénotype du mutant gl1 et cpc
gl1 : pas de trichomes formés
cpc : surproduction de trichomes
chez AT, comment est activé GL2 ?
par un complexe de transcription de 3 gènes
qui est GL2 ?
master regulator qui induit le développement différentiel en trichome
que fait GL2, autre que d’induire le développement différentiel ?
produit 3 gènes qui sont exportés et inhibent le développement en trichome des cellules voisines (inhibe la formation du complexe de transcription des 3 gènes qui activent GL2)
que permet l’inhibition par diffusion du développement en trichomes ?
espacement régulier de trichomes
comment se développent les stomates ?
par division asymétrique
décrire le développement de stomates
cellule mère du stomate se divise asymétriquement : petite cellule envoyée vers la voie de développement de stomate donc se divise encore asymétriquement
comment est-ce que l’espacement des stomates est assuré ?
mécanisme de division cellulaire asymétrique
donner les 3 gènes qui empêchent la division asymétrique et les décrire
- speechless : détermination de la 1ère division ne se fait pas (cellule pas envoyé dans la voie de développement de stomate)
- mute : 2e division asymétrique ne se fait pas (cellule précurseur de stomate mais pas de stomate)
- fama : dernière division pas faite (pas de formation de cellules de garde) donc cellules stomatiques complètes mais pas fonctionnelles
comment peut se faire la division asymétrique ?
par distribution asymétrique de BASL et POLAR
que se passe-t-il chez la cellule destinée à être un stomate ?
accumulation de BASL d’un côté ce qui pousse le noyau de l’autre (or le noyau détermine la division cellulaire)
dans quelle cellule est exprimé BASL en termes de division asymétrique ?
toujours dans la cellule la plus petite
donner le phénotype d’un mutant basl
divisions aléatoires : développement de stomates mais espacement abolit
donner le phénotype de fama
surexprime les stomates : couvrent tout l’épiderme
VRAI ou FAUX : le développement de stomates dépend de facteurs endogènes et exogènes
VRAI : développement adaptatif en fonction de l’environnement
en plus de la division asymétrique, comment les cellules stomatiques assurent-elle leur espacement régulier ?
précurseurs stomatiques crées des peptides qui inhibent les cellules voisines
quel genre de croissance faut-il pour augmenter la taille d’une feuille ? pour changer sa forme ?
augmenter taille : croissance uniforme
changer forme : croissance différentielle
le gradient de croissance le plus commun est celui qui arrête la croissance à la pointe en premier, donner 3 autres gradients de croissance
- gradient inversé : arrêt de croissance à la base avant
- pas de gradient
- 2 gradients
à quoi est liée la variabilité de croissance des feuilles ?
maintien de croissance dans une partie du lamina
C.hirsuta a des feuilles complexes composées, donner le phénotype du mutant knox et de la surexpression de KNOX
mutant knox : feuilles simples
surexpression de KNOX : feuilles encore plus complexes
que remarque-t-on quand à l’expression de KNOX dans des feuilles complexes ou simples ?
exprimé dans les primordia complexes mais pas les simples
que se passe-t-il si on enlève PIN d’un primordium de feuille complexe ?
développement en feuille simple
que se passe-t-il si on augmente la quantité de cytokine ? la diminue ?
augmente : plus de feuilles
diminue : moins de feuilles
(==> KNOX augmente la quantité de CK et donne la capacité méristématique)
on se demande si le foliole ou la dentelure sont dus à une augmentation ou inhibition de la croissance, qu’observe-t-on au niveau des sinus ? au niveau des folioles / dents ? qu’en déduit-on ?
sinus : retrouve CUC2 (gène qui inhibe la croissance cellulaire)
foliole / dentelure : croissance rapide
==> il y a augmentation ET inhibition de croissance
que remarque-t-on en ce qui concerne des mécanismes du méristème apical et ceux des feuilles complexes ?
même mécanisme mais en spirale dans le méristème et sur un même plan dans la feuille
