Deux gènes façonnent la forme des feuilles
Au sein d’une même famille de plantes, les feuilles prennent des aspects différents sous l’influence d’une hormone végétale activée par deux gènes identifiés par des chercheurs.
« Carte blanche ». « Un soldat jeune, bouche ouverte, tête nue/Et la nuque baignant dans le frais cresson bleu/ Dort ». Votre image mentale du Dormeur du val a certainement peu de points communs avec la mienne. Nos rivières n’ont pas les mêmes méandres, les mêmes reflets ni les mêmes zones d’ombre ; nos dormeurs diffèrent par la couleur et le nombre de boutons de leur uniforme, l’épaisseur de leurs semelles, la coupe de leurs cheveux. Le cresson, en revanche, même bleu, bride notre imagination. Nous nous représentons avec conformisme une touffe de végétation dense, semblable au cresson de fontaine ; une plante herbacée dont les tiges, souples et courtes, se ramifient en feuilles composées d’une série de folioles de petite taille. Il ne nous viendrait pas à l’idée de laisser reposer la nuque du dormeur sur un chou vert, qui appartient pourtant à la même famille : les brassicacées. Si nous reconnaissons aisément des divergences de morphologies frappantes entre espèces voisines, il est plus délicat de les expliquer. Un laboratoire de l’Institut Max-Planck de recherche sur la culture sélective des plantes à Cologne (Allemagne) apporte, dans un article récemment publié dans la revue Cell, un éclairage sur les bases génétiques et les mécanismes moléculaires qui guident une découpe de feuille plutôt qu’une autre chez deux espèces de brassicacées. L’un de leurs modèles d’étude, l’arabette des dames, se pare de feuilles simples, légèrement dentelées à leur base, tandis que la cardamine hirsute est ornée de feuilles composées dont les folioles clairement séparées se répartissent, comme celles du cresson, de part et d’autre de l’axe central. Modélisation des limbes foliaires L’équipe a suivi sur plusieurs jours le devenir de chaque cellule, au cours du développement des jeunes feuilles chez les deux espèces. Les cellules peuvent se multiplier et grossir, ce qui augmente la surface de la feuille ou d’une zone précise. Elles peuvent aussi se différencier pour prendre leur structure et leur fonction définitives, ce qui arrête leur croissance. Après avoir quantifié précisément la croissance, détecté sa direction et estimé la différenciation cellulaire, les chercheurs ont modélisé les paramètres qui participent à la morphologie des limbes foliaires (extrémité de la feuille). Chez l’arabette, la croissance est répartie sur la surface de l’ébauche de feuille de façon relativement homogène. Une hormone végétale, l’auxine, gouverne cette croissance, mais accélère aussi la différenciation des cellules, si bien que la forme de la feuille se fige rapidement. Chez la cardamine, croissance et différenciation sont ralenties ; de plus, un transporteur distribue l’auxine de façon hétérogène en bordure des futures feuilles, ce qui permet à des structures locales d’apparaître. Tandis que la croissance se prolonge à la pointe de chaque foliole, elle est bloquée à sa base.