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Organogenèse du fruit et endoréduplication
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Objet d'étude : tomate
Question sociétale et finalité, contexte : amélioration génétique
Démarche, discipline : Biologie cellulaire
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Objet d'étude : tomate
Question sociétale et finalité, contexte : amélioration génétique
Démarche, discipline : Biologie cellulaire
Echelle d'étude : cell division cycle
Phénomène, processus et fonction : développement du fruit
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- Description détaillée :
L’équipe "Organogenèse du Fruit et Endoréduplication" s’intéresse à la biologie du développement Afficher la suite
L’équipe "Organogenèse du Fruit et Endoréduplication" s’intéresse à la biologie du développement des fruits charnus, avec pour objectif d'acquérir une meilleure connaissance des mécanismes physiologiques, cytologiques et moléculaires mis en jeu lors du développement du fruit, et contribuant à l'amélioration des critères de taille finale et de qualité du fruit, en utilisant la tomate comme modèle. L’étude des mécanismes associés au contrôle de la taille des cellules et de la taille finale du fruit représente notre axe thématique de recherche majeur concernant le contrôle de l’organogenèse et du développement précoce du fruit.
Le fruit est un organe spécialisé qui fournit aux graines un environnement favorable à leur maturation et à leur dispersion. Chez la tomate (Solanum lycopersicum Mill.), le programme de développement précoce du fruit se déroule schématiquement en trois phases successives. La phase I conduit à la maturation de l’ovaire et à la “décision” de former un fruit (nouaison) ou d’avorter. La phase II se traduit principalement par une activité mitotique intense au niveau de tous les tissus de l’ovaire. La phase III est essentiellement caractérisée par une expansion cellulaire et par une augmentation considérable du volume du fruit, aboutissant à un fruit apte à s'engager dans les processus de la maturation.
L’élaboration de caractères primordiaux pour la qualité du fruit (comme sa taille, sa masse et sa composition en métabolites primaires et secondaires) se détermine précocement au cours du développement. La taille finale du fruit dépend (i) de la formation des patrons de développement qui peut se déterminer très tôt lors de l’initiation florale, (ii) du nombre de cellules du fruit, fixé à l’issue des divisions cellulaires qui ont lieu avant et après la fécondation et (iii) de la taille des cellules, déterminée principalement lors de la phase d’expansion cellulaire du développement du fruit durant laquelle s'accumulent acides citrique et malique, composants essentiels du goût avec les sucres. Chez la tomate l’augmentation de la taille des cellules du fruit peut atteindre des niveaux spectaculaires: des centaines voire des milliers de fois la taille initiale d’une cellule. Cette variation de la taille des cellules s’accompagne d’une augmentation du niveau de ploïdie nucléaire. Cette polyploïdie résulte de la capacité des cellules à modifier leur cycle cellulaire classique en un cycle altéré où la synthèse d’ADN se déroule de façon indépendante, en absence de mitose. Ce cycle cellulaire partiel s’appelle le cycle d’endoréduplication. Division cellulaire, expansion cellulaire et endoréduplication sont sous le contrôle d’interactions complexes entre des facteurs externes à la plante (allocation du carbone photosynthétique, influences environnementales) et signaux internes (régulations développementale et hormonale). Aussi les gènes codant pour des régulateurs de la division cellulaire tels que des intégrateurs des signaux hormonaux, des facteurs de transcription ou des protéines du cycle cellulaire sont les candidats dont l'étude fonctionnelle a pour objet de déterminer les bases moléculaires contrôlant la taille du fruit.
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