végétale Blologie

(1)

Sous la direction de Jean-trançois Morot-0audry et Roger Prat æ

Blologie

f(

végétale

*æææææææææ

3r zzzé

æâ#æææ*æææææææ€

(2)

1

,i,,rx"-. ,,t :o*;r. i I ,11..1-,-ot

Table des matières ^'-

Remerciements Introduction

IX

1

24 25 27 JI

Chapitre @ ^t-es phytohormones

1. Comment définir les hormones végétales et leur mode d'action

?

t. | lJeTtntflon

1.2

Le concept d'hormone

1.3

Homéostasie

1.4

Notions de dose-réponse et de

sensibilité

tissulaire

1.5

Principes gérréraux du mode d'action des phytohormones

' - -.1i:-'.'ri

... .._..* -'\

2. Présenfation génèrâle des phytohormones 2.1

Auxines.

2.2

Gibbéréltinàè

, ,'

^.,

2.3

Cytokinines

2.4 Brassiirostérordes

_....' "...,;-i

2.5

Acide abscissique (ABA)'_{j ll--.}

i ",

2.6 Éthylène ' ' -'-:'

^-

2.7

Jasmonates

2.8

Autres molécules: strigolactones, acide salicylique

2.9

Les hormones peptidiques

3. ^Méthodes ^d'étude des effets des hormones 3.1

^Apportsexogènes d'hormones

3.2

Outils moléculaires: gènes. rapporteurs

3.3

Outils génétiques

3.4

Combinaisons d'approches expérimentales

5. Voies de signalisation 5.1

Les réceoteurs

5.2

Voie de signaIisation de l'éthylène=:.*--'-',=

"'"'-'*i

4. Transport à longue et courte distances: exemple de l'auxine

¹⁹

4.1 Historique

19

4.2

Le transport de

l'auxine

21

4.3

Les réponses

tropiques

24

6 6 7 7 8 9 10

'10 11 12 13 14 15 15 to 17 17 17 18 18 19

6. Conclusion

l:.;$l$1

ill

(3)

r

matières

IRiIEil

Exercices Solutions

33 34 35

36

37 39

s3 54 55 59 62

65 67 68 69 70

71

lpitre @ eer"eption et transduction des signaux abiotiques 1. comment les plantes se comportent-elles

face à l'environnement

?

2. Contraintes de l'environnement et réponses adaptatives

3. Perception du stimulus

3.1

La perception de contraintes osmotiques: les osmosenseurs

3.2

^Laperception _du

froid

4. Signalisation intercellulaire

5. Transduction du signal 5.1

^Les^protéines^G

5,2

Les protéines kinases/phosphatases

5,3

La signalisation lipidique

5,4

^Lasignalisation calcique

5,5

Les espèces réactives de l'oxygène (reactive oxygene species ou ROS)

6. Voies de signalisation et régulation de l'expression de gènes

7. Photorécepteurs et développement 7,1

Pcrception de la lumière

rouge:

les phytochromes

7,2

Rôles biologiques des phytochromes

7,3

Pcrception de la lumière bleue: cryptochromes et phototropines

8. ^Le ^stomate: ^un ^exemple ^de ^réseau ^coordonné

de voies de signalisation

9, Perspectives de recherche et applications agronomiques

IMf,II

Exrrclcer Solutlonr

tpltrr @ fvfÔrlrtàmcr et archltccturc vagatrl.

40 41 42 42 42 43 43 47 s0 52

1, Structurc et dôvcloppemont du végôtal

⁷¹

Table des matières

1.2

Particularités du développement végétal

2. ^La diversité des méristèmes

2.1

L'activité méristématique dans la lignée verte

2.2

Les méristèmes d'une Angiosperme

76 78 78 78

3, ^Le ^méristème apical caulinaire (MAC),

un domaine cellulaire très organisé

^B0

3.1

Structure du MAC en couches et en zones

cellulaires

80

3,2

Communication entre les cellules du

MAC

⁸²

4. Fonctionnement du MAC et développement

de la partie aérienne du végétal

⁸³

4,1

Maintien d'une réserve de cellules souches au cours du

développement

84

4,2

Initiation des organes de la partie

aérienne

⁸⁷

4,3

Coordination des fonctions du

MAC

89

4,4

Activité du MAC et architecture

véqétale

93

5. Structure et fonctionnement du méristème apical racinaire 5,1

Description de la racine et du méristème racinaire

5,2

^Lessignaux

d'information

de position dans le méristème racinaire

ô. Conclusion

100

ô,1

Caractéristiques des niches de cellules

souches

¹⁰⁰

6,2

Information de position et fonctionnement intégré des cellules du

MAC

100

ô,3

Lcs biotechnologies à l'assaut du

méristème

¹⁰²

lEt!f,lil

Exrrclces Solutlons

97 97 99

Chrpltrr @ ^t" ^paroi ^et la croissance cellulaire

l. ^Los propriétés multifonctionnelles de la paroi

?. Cornposition et structure de la paroi

2,1

Comporition et synthèse des constituants de la paroi primaire

1,2

Structurc de la paroi primaire

il,3 Lr prrol

sccondaire

:1, l,r croissance cellulaire et l'auxine

l,t

^Lm

compolant.!

phyaicochimiqucs

dc

la croissance diffuse

f,2

^Lr

^thôorb dr h (crolmancr acldrr

Indultc par

l'ruxino

f,t L'rxr

do

crolrmncr dr lr crllub

103 104 '105

106 106 109 109 114 116 118 '118 119 124

(4)

4.

^|

^,r _ll,rtoi ^: rttr r,rtrr.f ottr rlo lrir;ill,rliolr.. lrrlnfron,rlrt.,

nniiËl

Fxorcicos Soltrtions

rpitre O tr développement et ^la germination des graines

|. l

^,r

rlortblc

f

ticonclirtion

). ^l 'crrrbryoqcncsc

2.1

l'ornbryogorrôso précoce:nrise en place d'une polarité apico-basale

2,2

|'or<lirrroqcnè.so crnbryonnaire:mise en place de la symétrie bilatérale 2

.l

()orrtri'rlu <lc l'orqanisation cmbryonnaire

2.4

^|u rlrivcloJ-lpcrnent de l'albumen

:J. [,r rrr,rturirtion dc ltr graine d'A. thtr/itrn.r

.1.1 At.r:rrrnrrl;rtion dcs rôserves ,1.2 l)cr;sir:<:ltion

dc

la graine

4. ^l,r rcc;trlrrtion de la m;rturation de la gr;rine d'A. thaliana 4.1

Mir;c r:n ôvidence d'éléments de signalisation de l'acide abscissique,

l'ABA

4

2

lr,rnsition entre l'embryogenèse

et

la maturation: aspects molécularre

r'l

lrolrnonal

4 I

llr',r,rrlirtion de l'acquisition de la tolérance à la dessiccation

'r I)r)iln(iltce

r' I

l)rilirritions et caractéristioues

rr

,'

^llrrlr,r;^<1cstéguments de la graine chez

A.

thaliana

r' I Mi',r,ur;rlace

de la dormance

l'

| ,r

r;r.rrnination des graines /, | |'irrrlrilrition

/r

,.'

I )orrnirrrcc/gcrmination: effet de

l'équilibre

hormonal /r

.l

Molrilir;irtion des réserves de la graine en germination

/

[)orrrr.u.rcr-.

r:t gcrmination : un dialogur,r hormolral

mrfiilftn

Lxcrciccs Soltttions

1?tt 127 128 129

130 131 133 133 135 136

1:17

139 140 142 143 143 145 146 147 147 147 148 149 149 150 155 156 159 160

1

(tl

' _Chrpltr. O ^La ^floraison

l',rtItr ttl,rrtlr''r, tlc l,r Ilor,til;.rtt ^t.Jtcz lct;1>l,tnttls

| 1.,,,r ^I

rpliorr

rrror

lrlrol<lgiquc de

^lar

floraison

|'lrrrlrrr liotr llornlo ot ôvocation florale l 'lrrlttntirrrr

lkrrrlo

ot la floraison

I l,.,,,rrlr.lr,<lc lir {loririson par la vernalisation

| |

l ^torrrrl;rliorr of lristorique

| ,t

Ma, nni\nl(| rrtolôculaire

,l

1

,,

r

,nlrol,r <lc la floraison par la photopériode { |

l }orr rrlrliorr

ol

historique

4

J Mil nnrlnrr

rrrolriculaire

',

¹^1,^,

l,.v,.l, r1r1lcrttcnt des

^f

leurs 'r I lllrrrrhrr

liorr/rivolution

'r

,r

^I^rr,latv,tlopllolrrcnt des organes floraux

fr I ln

rllvr'lo1;1v1'1v1ant des méristèmes floraux

lËr,lrnm

I rotr

lr

lrt

rrnltll loIt',

I

JI

))

162 162 165 165 166 167 167 169 173 173 175 179 179 180 183 186 187 188

189 189 190 191 193 194 195 196 198 199 201 203 204 205

(,lrrpltre O ^l" développement du fruit I ^t

^)r

^r',,',1

⁽

(' (lu'un fruit

?

' 1,.'. rlillcrr:rrt:; typc.s de fruits

| |

,r ^,,1r rrr

trrrc

^cJu

fruit

.l

I

,.

,

l,'vr:loppcment du fruit

'l I

^l

^,'

,lrivr.loPpcment du

fruit

après fécondation

'l ,'

I r' rLryrrll;pl;lçmsnt des fruits parthénocarpiques

,l I l,r

rr,rlur,rli()n des fruits charnus ,l

,l ⁽

olll1iikr t;rinétique de la maturation ,l

',

^{| ,r},l,'lri,,r crtce des fruits secs

rr ( _,rrr _ltt,,irltl

milrilil

I xotr

it rts

I'llttliotlt;

(5)

Table des matières

Chapitre (O t" ^plante ^et ^son environnement biotique

²⁰⁶

1. Présentation de l'environnement biotique des plantes

²⁰⁶

2. Agents phytopathogènes et ravageurs

^2oB

2.1

Défenses préexistantes de la

plante

209

2.2

Activation des défenses de la

plante

210

2.3

Le modèle gène pour

gène

213

2.4

Les réponses systémiques de défense des

plantes

21ê

2.5

Spécificités de modes

d'attaque

de différents types d'agents pathogènes et réponses adaptées défensives de la

plante 21i 2.6

Différentes méthodes de lutte

-

exemple de la pyrale et du

mar's 22!

3. Symbioses et associations 3.1

Symbioses bactériennes

3.2

^Lessymbioses mycorhiziennes

3.3

Les lichens

4. Conclusion

tEREtfttl

Exercices Solutions

22t

224

27.

232 21=

z!

2k.

::- Chapitre @ Sen"scence des feuilles

1. Développement et sénescence de la feuille 1.1

^Ledéveloppement de la feuille

1.2 ta

sénescence développementale séquentielle

1.3

Le recyclage des constituants foliaires

1.4

Régulation et contrôle de l'entrée en sénescence

1.5

^Naturedu signal

1.6

^Lesfacteurs de transcription impliqués

2. Mort cellulaire programmée, apoptose et aei:co"::

2.1

Apoptose

2.2

Autophagie

3. Conclusion

tEG'tEil

Glossaire Bibliographie lndex

:{r

E

æ

(6)

Retrouvez sur dunod.com, les como[éments

en ligne associés à l'ouvrage : focus documentaires, listes de site web...

Jean-trancois Morot-0auTry

-

0irecteur de recherche honoraire à ['INRA Icentre Versaittes-0ilgnonJ, ancien Professeur des lJniversités VersaiItes-Saint- 0uentin et [vry, membre de ['Académie d'agricutture.

Roger Prat

Professeur honoraire de ['Université Pierre et Marie Curie IUPMC, ParisJ.

lsahlle Bohn-Cwneau Frédéric 0évaudant Marc Juttien

Cétine Masclaux-llaubrc.sse françois Parcy

Calherine Penot-Rælænmann Michèle Reisdorf-Cren luc Richad Amould SavouÉ

I

tetrouvez

ausi

95*a-&irg

Biologie

vqétate

ltutiû$dmé{#i$nr

o

,rulxru$1ffiilj[il

8192199

lSBll : 978-2{0-076037-4

végétale Blologie

Sous la direction de Jean-trançois Morot-0audry et Roger Prat æ

Blologie

f(

végétale

*æææææææææ

3r **zzz**é

æâ#æææ*æææææææ€

1

Table des matières '-

Remerciements Introduction

Chapitre @ t-es phytohormones

1. Comment définir les hormones végétales et leur mode d'action

1.2

1.3

1.4

sensibilité

1.5

... .._..* -'\

2. Présenfation génèrâle des phytohormones 2.1

2.2

, ,'

2.3

2.4 Brassiirostérordes

2.5

2.6 Éthylène ' ' -'-:'

2.7

2.8

2.9

3. Méthodes d'étude des effets des hormones 3.1

3.2

3.3

3.4

5. Voies de signalisation 5.1

5.2

"'"'-'*i

4. Transport à longue et courte distances: exemple de l'auxine

4.1 Historique

4.2

l'auxine

4.3

tropiques

6. Conclusion

l:.;$l$1

r

IRiIEil

Exercices Solutions

lpitre @ eer"eption et transduction des signaux abiotiques 1. comment les plantes se comportent-elles

face à l'environnement

2. Contraintes de l'environnement et réponses adaptatives

3. Perception du stimulus

3.1

3.2

froid

4. Signalisation intercellulaire

5. Transduction du signal 5.1

5,2

5,3

5,4

5,5

6. Voies de signalisation et régulation de l'expression de gènes

7. Photorécepteurs et développement 7,1

rouge:

7,2

7,3

8. Le stomate: un exemple de réseau coordonné

de voies de signalisation

9, Perspectives de recherche et applications agronomiques

IMf,II

Exrrclcer Solutlonr

tpltrr @ fvfÔrlrtàmcr et archltccturc vagatrl.

1, Structurc et dôvcloppemont du végôtal

1.2

2. La diversité des méristèmes

2.1

2.2

3, Le méristème apical caulinaire (MAC),

un domaine cellulaire très organisé

3.1

cellulaires

3r zzzé

Table des matières ^'-

Chapitre @ ^t-es phytohormones

3. ^Méthodes ^d'étude des effets des hormones 3.1

8. ^Le ^stomate: ^un ^exemple ^de ^réseau ^coordonné

2. ^La diversité des méristèmes

3, ^Le ^méristème apical caulinaire (MAC),

Chrpltrr @ ^t" ^paroi ^et la croissance cellulaire

l. ^Los propriétés multifonctionnelles de la paroi

^thôorb dr h (crolmancr acldrr

^,r _ll,rtoi ^: rttr r,rtrr.f ottr rlo lrir;ill,rliolr.. lrrlnfron,rlrt.,

rpitre O tr développement et ^la germination des graines

). ^l 'crrrbryoqcncsc

4. ^l,r rcc;trlrrtion de la m;rturation de la gr;rine d'A. thaliana 4.1