Les architectes de la fleur : variations sur un thème imposé

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Ainsi, les fleurs du double mutant CYC DICH sont
totalement ventralisées, avec des pétales dorsaux et
latéraux identiques aux pétales ventraux de la plante
sauvage et des étamines dorsales fertiles.
L’événement initial de cette voie de signalisation est
donc l’expression dorsale du gène CYC, suggérant que,
avant même l’élaboration des primordiums des futurs
pétales, le méristème s’oriente selon l’axe inflorescentiel-bractée.
Ceci a été confirmé par des expériences
d’ablation de la partie dorsale du méristème floral qui
aboutissent également à une radialisation des fleurs
indiquant qu’un signal mobile est en jeu. Il s’agit sans
doute de l’auxine, une phytohormone, puisque son
application localisée au niveau du méristème permet
également une radialisation des fleurs.
De même que pour les gènes du modèle ABCE, les données
exponentielles de séquençage des génomes ont
permis d’identifier des homologues des gènes CYC/
DICH (nommés CYC-like) chez la plupart des espèces
analysées. L’étude de la morphogenèse florale est particulièrement
intéressante d’un point de vue évolutif
et elle s’inscrit parfaitement dans les démarches dites
« EVO-DEVO » consistant à étudier la mise en place
d’un caractère au cours de l’évolution pour mieux
l’appréhender. Les études qui ont tenté d’élucider
les caractères floraux des premières angiospermes
ont conclu que les fleurs ancestrales étaient actinomorphes.
Des analyses phylogénétiques ont prouvé que
la zygomorphie est un caractère adaptatif très important
qui a évolué plusieurs dizaines de fois de façon
indépendante et sans doute de façon conjointe avec
des pollinisateurs spécialisés, dans le but d’augmenter
la précision du dépôt du pollen et ainsi l’efficacité de
la pollinisation croisée (Citerne et coll. ; 2010). Il faut
noter également qu’aucun mutant zygomorphique n’a
été identifié au sein d’espèces actinomorphes, suggérant
qu’il s’agit de voies de régulation multigénétiques
complexes, où de nombreux facteurs sont impliqués,
et qu’elles ont été mises en place graduellement au
cours de l’évolution.
Ainsi, derrière l’apparente diversité des structures se
cachent des mécanismes moléculaires similaires, responsables
de la mise en place et de la forme des fleurs.
Il est évident que de multiples facteurs agissent en aval
afin de façonner les organes floraux et de leur donner,
aux pétales en particulier, leurs couleur, forme et parfum.
L’objectif aujourd’hui est justement d’identifier les
cibles moléculaires de ces gènes « maîtres » grâce aux
progrès technologiques qui ont permis l’émergence de
nouvelles stratégies (génomique, transcriptomique ou
encore protéomique) qui autorisent désormais, à un
temps donné, une vision globale de l’ensemble des processus
moléculaires dans un organe ou un organisme.
Les premiers travaux laissent deviner un gigantesque
réseau de réactions interdépendantes, rétroactives ou
encore redondantes, intimement liées avec d’autres
étapes du développement grâce à l’action d’intégrateurs
communs (Wuest et coll. ; 2012). Les défis
d’aujourd’hui et de demain, grâce aux approches de
séquençage de plus en plus rapides et aisées, consistent
également à explorer d’autres génomes que celui des
plantes modèles historiques (A. thaliana et A. majus)
pour peut-être découvrir de nouvelles voies chez des
espèces dont l’architecture florale est plus complexe.
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