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34.9: Morphogenèse
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Morphogenesis
 
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34.9: Morphogenesis

34.9: Morphogenèse

Plant morphogenesis—the development of a plant’s form and structure—involves several overlapping developmental processes, including growth and cell differentiation. Precursor cells differentiate into specific cell types, which are organized into the tissues and organ systems that make up the functional plant.

Plant growth and cell differentiation are under complex hormonal control. Plant hormones regulate gene expression, often in response to environmental stimuli. For example, many plants form flowers. Unlike stems and roots, flowers do not grow throughout a plant’s life. Flowering involves a change in the identity of meristems—regions of the plant containing actively-dividing cells that form new tissues.

In addition to internal signals, environmental cues—such as temperature and day length—trigger the expression of meristem identity genes. Meristem identity genes enable the conversion of the shoot apical meristem into the inflorescence meristem, allowing the meristem to produce floral rather than vegetative structures.

The inflorescence meristem produces the floral meristem. Cells in the floral meristem differentiate into one of the flower organs—sepals, petals, stamens, or carpels—according to their radial position, which dictates the expression of organ identity genes.

The ABC hypothesis posits that the four flower organs form under the direction of three classes of organ identity genes: A, B, and C. If only A genes are expressed, sepals form. If only C genes are expressed, carpels are produced. Co-expression of B and C genes gives rise to stamens, whereas that of A and B genes produces petals.

In summary, flowering—and other aspects of plant morphogenesis—are contingent on multiple, overlapping developmental processes.

La morphogenèse végétale — le développement de la forme et de la structure d’une plante — implique plusieurs processus de développement qui se chevauchent, y compris la croissance et la différenciation cellulaire. Les cellules précurseurs se différencient en types de cellules spécifiques, qui sont organisés en tissus et systèmes d’organes qui composent la plante fonctionnelle.

La croissance des plantes et la différenciation cellulaire sont soumises à un contrôle hormonal complexe. Les hormones végétales régulent l’expression des gènes, souvent en réponse à des stimuli environnementaux. Par exemple, de nombreuses plantes forment des fleurs. Contrairement aux tiges et aux racines, les fleurs ne poussent pas tout au long de la vie d’une plante. La floraison implique un changement dans l’identité des méristems, régions de la plante contenant des cellules qui se divisent activement et qui forment de nouveaux tissus.

En plus des signaux internes, les signaux environnementaux, tels que la température et la durée du jour, déclenchent l’expression des gènes d’identité méristem. Les gènes d’identité meristem permettent la conversion du meriste de pousse en méristem d’inflorescence, permettant au méristem de produire des structures florales plutôt que végétatives.

L’inflorescence meristem produit le meristem floral. Les cellules du méristem floral se différencient en l’un des organes floraux — sépales, pétales, étamines ou carpels — selon leur position radiale, qui dicte l’expression des gènes d’identité des organes.

L’hypothèse ABC postule que les quatre organes floraux se forment sous la direction de trois classes de gènes d’identité d’organe : A, B, et C. Si seulement un gène A est exprimé, sepals forme. Si seulement les gènes C sont exprimés, les carpels sont produits. La co-expression des gènes B et C donne naissance à des étamines, tandis que celle des gènes A et B produit des pétales.

En résumé, la floraison — et d’autres aspects de la morphogenèse végétale — sont subordonnés à de multiples processus de développement qui se chevauchent.


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