Organisation florale et déterminisme génétique illustrés au cours d une dissection florale minutieuse Ref : ARAVIV

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1 Organisation florale et déterminisme génétique illustrés au cours d une dissection florale minutieuse Ref : ARAVIV A RECEPTION DU COLIS : Vérifier la composition du colis indiquée ci-dessous Stocker vos plantes : voir conditions en page 2 COMPOSITION : Vous venez de recevoir un blister contenant 2 pieds d Arabidopsis thaliana apétala et un pied de sauvage. Dans chaque pot ont été semées 3 x 2 graines, à une semaine d intervalle, de manière a prolonger au maximum la durée pendant laquelle vous pourrez les utiliser. La dissection florale est plus aisée sur les fleurs du pied sauvage, mais les pétales se détachent très rapidement après ouverture. Faites ensuite observer la différence de morphologie sur les fleurs mutantes. NB: Afin de prolonger leur durée de floraison, vous pouvez placer vos plantes dans une pièce la plus fraiche possible (idéalement ~10 C ou une enceinte climatique réglée à cette température si vous en possédez une (avec lumière~8h). A noter également : cette notice présente aussi les éléments pour le mutant agamous, pas encore proposé à la vente. 1

2 Afin d'assurer une bonne acclimatation de vos plantes, merci de bien vouloir suivre les règles suivantes : RECEPTION DEBALLAGE IMMEDIAT: sortez immédiatement vos plantes du carton Jour 1 et du blister de transport. Manipulez-les avec précaution, les hampes florales sont fragiles! Placez les PLANTES ~12-24 heures dans une pièce fraiche : ~15 C ACCLIMATATION (20 C max) claire mais sans lumière directe (pas devant une fenêtre ou sous lampe). ARROSAGE LE LENDEMAIN DE LA RECEPTION : Vos plantes sont dans une pièce Jour 2 claire et fraiche depuis la veille, elles commencent à déstresser. Il est temps de vérifier si elles ont de l'eau! Assurez-vous que la terre est toujours humide en touchant sa surface. Si elle est toujours humide, n'arrosez pas votre plante Si elle est sèche, placez la plante dans une soucoupe avec ~1.5 cm d'eau (utilisez de l'eau du robinet ou de l'eau minérale (pas d'eau distillée ou osmosée)) pendant 30 min, puis vider la soucoupe. L'arrosage ne doit se faire que quand la terre est sèche en surface. N'arrosez pas par le haut, mais toujours par le bas grâce à une soucoupe. Placez vos plantes dans une pièce fraîche si possible ne dépassant Température pas 25 C. Placez vos plantes à proximité de la lumière naturelle reste le Lumière meilleur compromis. Placez vos plantes à proximité d'une fenêtre mais pas en éclairement direct dès le jour 2. Laissez 2 jours vos plantes dans ces conditions. Attention aux pièces lumineuses ou la température risque de monter quand le soleil tape! Dans quelles conditions placer vos plantes? Jour 4 Arrosage Fin de l acclimatation Vos plantes ont maintenant pris leurs aises dans leur nouvel habitat. Elles sont l'acclimatation donc moins fragiles. Vous pouvez les rapprocher un peu de la fenêtre en ayant toujours en tète le risque de 'surchauffe' et même de brui ure dans les régions ou le soleil est puissant. La fréquence d'arrosage va dépendre des conditions de maintient de vos plantes (température et lumière). Il faut toujours laisser sécher la terre avant d'arroser. De cette manière, la terre reste perméable à l'oxygène et les racines ne pourrissent pas. L'arrosage est toujours à faire par le bas, ce qui évite le 'lessivage' du sol, et oblige la plante à développer son système racinaire. Comme indiqué précédemment, n'utilisez pas d'eau sans minéraux telles que distillée ou osmosée. Préférez l'eau du robinet que vous aurez, si possible, laissée s'aérer 24H. 2

3 Apetala 1-1 Conversion homéotique de sépales (première spire) en bractées, de nombreuses fleurs secondaires et tertiaires sont formées à l'aisselle des sépales transformés; les pétales (deuxième verticille) sont absents et sont remplacés par des fleurs secondaires, tertiaires, etc, ou en étamine-bractées en mosaïque; le phénotype varie. Fleurs fertiles. Agamous Sans gamète : transformation homéotique des pistils et étamines. Les étamines sont remplacées par des sépales et une nouvelle fleur se pose à la place du gynécée, ce qui donne des fleurs doubles au minimum. Mutation hétérozygote, fleurs stériles (pas de gamète). 1- Le déterminisme génétique de l édification de la fleur L édification des structures de la fleur a été possible grâce à l analyse de mutants floraux, notamment, chez Arabidospsis thaliana (Arabette des dames), la plante modèle en génétique moléculaire. Cette plante appartient à la famille des Brassicacées (choux, colza ) dont la fleur présente une structure en croix avec 4S, 4P, 6E, 2C. a- Les mutants du développement floral Il existe de nombreux mutants floraux chez Arabidopsis thaliana. Ils sont répartis dans 3 groupes principaux : - Les mutants sans sépale et sans pétale (groupe A) ex : Apetala1 et Apetala2 - Les mutants sans pétale et étamines (groupe B) ex Pistillata - Les mutants sans étamines et sans carpelles (groupe C) ex : Agamous b- Le modèle ABC 3

4 Les gènes affectés chez les mutants floraux sont des gènes homéotiques. Ils sont conservés chez les Angiospermes (et même les Gymnospermes pour les gènes B et C). Leur expression permet de différencier les 4 verticilles d organes floraux, selon le modèle ABC : - Les gènes A (AP1, AP2) contribuent à former les sépales - Les gènes A et les gènes B (PI, AP3) contribuent à former les pétales - Les gènes B et les gènes C (Agamous) contribuent à former les étamines - Les gènes C exprimés seuls contribuent à la formation des carpelles. 2-Dissection florale A. ANALYSE FLORALE a. CARACTERES GENERAUX Appareil végétatif : -Plante herbacée ou ligneuse ; -Tige ronde, carrée, ; pilosité, aiguillons, ; -Feuilles : entières, composées ; opposées, alternes ; stipulées ; bord entier, lobé, denté ; type de nervation (nervation parallèle : type Monocotylédones, nervation divergente : type Dicotylédones ; pétiole ; poils, piquants ; -et tous autres caractères remarquables. Fleur : -Bractée présente ou non ; -Type floral : dimère, trimère, tétramère, pentamère ; -Nombre de cycles : tricyclique, tétracyclique, pentacyclique ; -Sexe, hermaphrodite, mâle, femelle ; plante monoïque, dioïque ; -Symétrie axiale (fleur actinomorphe) ou bilatérale (fleur zygomorphe) ; -Axe de l inflorescence entre deux sépales (type Monocotylédones) ; axe de l inflorescence face à un sépale (type Dicotylédones) [une exception pour chaque cas]. B. BASES DE LA FLORISTIQUE b. INFLORESCENCE Fleur isolée ou inflorescence de type cyme ou grappe ; Présence d un pédoncule, longueur ; Inflorescence pauciflore (jusqu à 5 fleurs) ou multiflore. c. DISSECTION FLORALE (étude des verticilles) Périanthe : - calice (ensemble des sépales) ; nombre de pièces ; sépales libres ou soudés (dialysépalie, gamosépalie) ; aspect, couleur, poils, - corolle (ensemble des pétales) ; nombre de pièces ; pétales libres ou soudés (dialypétalie, gamopétalie) ; couleur, aspect, nectaires, éperon, - Androcée (ensemble des étamines) ; nombre de pièces et nombre de; libres entre elles ou non; NB : Pour observer la position exacte des étamines et leurs caractères particuliers, on aura avantage à pratiquer une coupe transversale dans un bouton floral. - Gynécée ou pistil (ensemble des carpelles) ; nombre de carpelles (isomérie ou non) ; carpelles libres ou soudés ; type de placentation ; ovaire supère ou infère ; cloison surnuméraire ; styles, stigmates libres, soudés ; insertion du style terminale, latérale, basilaire ; type d ovule. NB : Le gynécée entier et coupé transversalement s étudiera sur une fleur passée car il évolue en fruit et est donc plus gros et plus facile à observer. 4

5 d. DIAGRAMME FLORAL Arabidopsis thaliana, sauvage Fleur d Arabidopsis thaliana sauvage, grossit 20 fois, capture faite avec une loupe binoculaire avec camera intégrée (ref 76258, Sordalab) Arabidopsis thaliana, apetala mutant de classe A Sans pétale, ils sont remplacés par des fleurs, elles mêmes sans pétale. Développement qui parait anarchique, vu la complexité. Sépales Pistils Etamines 5

6 Fleur d Arabidopsis thaliana apetala, grossit 20 fois, capture faite avec une loupe binoculaire avec camera intégrée (ref 76258, Sordalab) Arabidopsis thaliana, agamous, mutant de classe C Sans gamète, ils sont remplacés par des sépales pour les étamines, et par des pétales pour le pistil. La mutation provoque à la fois la mise en place d'un nombre indéterminé de verticilles d'organes au sein de la fleur et la transformation homéotique complète des étamines en pétales et des carpelles en sépales. Sépales Pétales Fleur d Arabidopsis thaliana agamous, grossit 20 fois, capture faite avec une loupe binoculaire avec camera intégrée (ref 76258, Sordalab) 4 sépales 4 pétales 6 étamines remplacées par des sépales 1 pistil remplacé par des pétales NB : la photo de la dissection d agamous est délicate vu la taille des différentes pièces (très petites) 6