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Dernière mise à jour : Mai 2021

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L'éthylène joue un double rôle, dans le déterminisme du sexe et dans la forme du fruit chez les Cucurbitacées

Déterminisme du sexe et dans la forme du fruit chez les Cucurbitacées
Adnane Boualem, Serge Berthet, Ravi Sureshbhai Devani, Celine Camps, Sebastien Fleurier, Halima Morin, Christelle Troadec, Nathalie Giovinazzo, Nebahat Sari, Catherine Dogimont, and Abdelhafid Bendahmane

Cet article est issu d’une longue collaboration entre l’Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2) et le GAFL et met en valeur l’utilisation des ressources génétiques du melon pour la compréhension des mécanismes de développement des fleurs et des fruits. Il a fait la couverture de Current Biology du 6 juin 2022 : https://www.cell.com/issue/S0960-9822(21)X0012-7#closeFullCover.

La forme des fruits et des légumes est le résultat de l'évolution adaptative des plantes et de la sélection humaine. Nous décrivons ici une mutation rf1 (round fruit 1) du melon, conduisant à des fruits ronds. L'analyse histologique de la fleur et des fruits du mutant rf1 a révélé que la forme du fruit est déterminée au stade 8 de la fleur, après la détermination du sexe et avant la fertilisation de la fleur. Nous avons identifié par clonage positionnel le gène responsable comme étant le gène du déterminisme du sexe CmACS7, qui contrôle la monoécie. De plus, nous avons montré une forte association entre la forme du fruit et les types sexuels, en étudiant une collection de melons du monde entier, maintenue au GAFL par le CRBLeg. Nous avons démontré que la production d'éthylène médiée par CmACS7 dans les primordia du carpelle augmente l'expansion cellulaire et réprime la division cellulaire, ce qui conduit à des fruits allongés. Pour identifier les réseaux de gènes contrôlant le phénotype du fruit allongé ou rond, nous avons analysé les transcriptomes de carpelles microdisséqués par capture laser du type sauvage et du mutant rf1. Ces dynamiques d'expression spatio-temporelles à haute résolution ont révélé l'implication de deux modules de régulation. Le premier module implique les facteurs de transcription E2F-DP, contrôlant l'élongation cellulaire versus la division cellulaire. Le second module implique des protéines liées à OVATE et TRM5, contrôlant les modèles de division cellulaire. Nos travaux mettent en évidence le double rôle de l'éthylène dans l'inhibition du développement de l'étamine et l'élongation de l'ovaire et du fruit chez les Cucurbitacées.

Determinism sexe

Voir aussi

Boualem Adnane, Berthet Serge, Sureshbhai Devani Ravi, Camps Celine, Fleurier Sebastien, Morin Halima, Troadec Christelle, Giovinazzo Nathalie, Sari Nebahat, Dogimont Catherine, Bendahmane Abdelhafid, 2022. Ethylene plays a dual role in sex determination and fruit shape in cucurbits. Current Biology, 32 : 2390-2401.e4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.04.031