La face cachée des parfums floraux: éloigner les insectes et moduler le microbiome

Publié par Adrien le 07/12/2019 à 08:00
Source: CNRS INSB
Les fleurs de la plante modèle Arabidopsis thaliana émettent peu de parfum. Elles convertissent les terpènes volatiles en dérivés oxygénés qui sont stockés dans les tissus pour éloigner les insectes florivores. Les chercheurs ont montré comment l'association et l'expression coordonnée de deux enzymes modulent l'émission de parfum (Un parfum est une odeur ou plus souvent une composition odorante plus ou moins persistante naturellement émise par une plante, un animal, un champignon, un environnement. Dans la...), la production de dérivés terpéniques oxygénés, la visite des insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur environnement (association loi de...) et le microbiome floral. Ce travail a été publié dans la revue The Plant Cell.


La voie métabolique qui convertit les parfums floraux en composés de défense chez Arabidopsis est aussi opérationnelle au cours du développement floral.
© Benoît Boachon
Les fleurs ont un rôle essentiel: la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions...) de la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles...). Les fleurs de la plante modèle Arabidopsis thaliana sont minuscules et fragiles. Elles ne dépendent pas des insectes pour leur pollinisation (La pollinisation est le mode de reproduction privilégié des plantes angiospermes et gymnospermes. C'est un des services écologiques rendus par la biodiversité. Il s'agit du processus de transport d'un grain...) et n'émettent aucun parfum perceptible. Il a cependant été montré qu'elles émettent un bouquet de composés volatiles dominé par une petite quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de sesquiterpènes ainsi que des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la...) de monoterpènes. Les mono- et sesqui-terpènes sont des composés à 10 ou 15 carbones respectivement, hydrophobes et volatiles, ils figurent parmi les principaux constituants des parfums floraux.

Les gènes d'une sesquiterpène synthase et d'un cytochrome P450 forment un cluster sur le chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes...) 5 d'Arabidopsis. Les chercheurs montrent que ces deux gènes sont co-exprimé majoritairement dans les tissus floraux de la plante et que la sesquiterpène synthase forme des composés qui sont oxygénés par le cytochrome P450. La faible émission de terpènes par les fleurs d'Arabidopsis résulte donc de l'oxydation des sesquiterpènes par ce cytochrome P450. Ce dernier métabolise un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) des sesquiterpènes générés par les tissus floraux d'Arabidopsis, mais aussi les principaux monoterpènes. Il réduit ainsi drastiquement l'émission de parfums floraux, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en générant de grandes quantités de composés oxygénés stockés par les tissus de la plante. Ces composés dissuadent les insectes florivores de visiter les fleurs. Ils modifient également la composition du microbiome floral. Ce mécanisme de défense semble conservé chez les autres plantes de la famille des brassicacées. La protection des fleurs comme leur fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la capacité des personnes, des animaux ou des plantes à produire une descendance viable et...) dépendent des interactions entre les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries...), les insectes et les plantes. Le rôle respectif des sesqui- ou mono-terpènes oxidés dans ces interactions au sein des organes de la fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi appelées plantes à...) ou au cours de son développement restent à explorer.

Pour en savoir plus:
A Promiscuous CYP706A3 Reduces Terpene Volatile Emission from Arabidopsis Flowers, Affecting Florivores and the Floral Microbiome.
Boachon B, Burdloff Y, Ruan JX, Rojo R, Junker RR, Vincent B, Nicolè F, Bringel F, Lesot A, Henry L, Bassard JE, Mathieu S, Allouche L, Kaplan I, Dudareva N, Vuilleumier S, Miesch L, André F, Navrot N, Chen XY, Werck D.
Plant Cell. 2019 Oct 18. pii: tpc.00320.2019. doi: 10.1105/tpc.19.00320. [Epub ahead of print]
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