Effets des Auxines sur les végétaux (Biolodie)

L’auxine est une phytohormone de croissance végétale indispensable au développement des plantes. Elle joue un rôle majeur dans le contrôle de leur croissance. Elle intervient dès les premiers stades de l’embryogenèse puis contrôle aussi bien l’organisation du méristème apical (phyllotaxie) et la ramification des parties aériennes de la plante (dominance apicale), que la formation de la racine principale, l’initiation des racines latérales et des racines adventives (rhizogénèse). L’auxine intervient également dans les tropismes en réponse à la gravité (gravitropisme) ou à la lumière (phototropisme). Ces multiples effets à l’échelle de la plante résultent du contrôle qu’elle exerce sur la division cellulaire, l’élongation cellulaire et certaines étapes de différenciation.

Le terme d’auxine a été étendu à un ensemble de substances naturelles aux propriétés analogues, ainsi qu’à des hormones de synthèse. On parle ainsi des auxines fongiques — qui jouent notamment un rôle dans la production des ectomycorhizes.

Pour séquencer la Biolodie d’une protéine d’auxine, Résonance utilise les données fournies par la base internationale Genbank (NCBI) : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/AFP50457.1

Il suffit de copier sa séquence d’acides aminés :

ORIGIN      
        1 teqeggssle diaedqsmfn fksflwhggs vwdawfscas nqvaqvlltl pysfsqlgmv
       61 sgivfqifyg ligswtayli svlyveyrar kekenvnfkn hviqwfevld gllgkywkal
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Puis de la coller dans notre séquenceur musical “Biolody Séquencer” pour obtenir instantanément la séquence musicale correspondante, à une fréquence de 4 notes par secondes.

Mais il est possible aussi de séquencer d’autres protéines pour la croissance des tomates comme la Thaumatine I, Cytochrome C et Extensines de tomate.

Résultat : les plants de tomates ayant reçu les Biolodies ont montrés une croissante significative de l’ordre de 25% par rapport aux autres plants non soumis aux Biolodies.

Les hormones végétales ou phytohormones sont de petites molécules régulatrices de la croissance végétale. Largement utilisées et présentant une importance capitale dans le contrôle des cultures, ces phytohormones interviennent dans tous les stades de la vie d’une plante. En effet, elles agissent sur la croissance et le développement, sur la division, l’élongation et la différenciation cellulaire, sur la régulation de l’activité enzymatique mais aussi sur l’induction de la germination des racines.

En général cinq classes d’hormones ont suscitées l’intérêt des chercheurs à savoir les auxines, les cytokinines, l’éthylène, l’acide abscissique et les gibbérellines. Les plantes disposent également d’autres signaux chimiques intervenant dans le contrôle de leur développement et de leur croissance tel que l’acide jasmonique, l’acide salicylique etc.

L’auxine représentée principalement par l’acide indole-acétique (AIA), est une hormone de nature acide faible commune et un produit du métabolisme du L-tryptophane. Elle est synthétisée principalement dans l’apex de la tige mais aussi dans les embryons, les méristèmes, les bourgeons et les jeunes feuilles. Cette phytohormone est transportée dans les cellules du phloème, via des protéines de transports, du haut vers le bas avec très peu de diffusion latérale. La quantité d’auxine nécessaire pour induire son action est comprise entre 10-8 et 10-3 mol/l.

Les actions de l’auxine 

Les actions de l’auxine sont multiples, en effet, elle stimule l’élongation des cellules et la dominance apicale, favorise l’initiation des racines adventives, la fructification et la germination des graines et prévient l’abscission des feuilles.

L’élongation cellulaire: Le rôle principal des auxines est la stimulation de l’élongation cellulaire. Ce processus complexe fait intervenir l’absorption d’eau, l’extension de la paroi sous l’effet de la turgescence, et l’incorporation de nouveaux composés. Dans ce cadre, l’auxine joue un rôle capital dans la stimulation de l’entrée de l’eau dans les vacuoles en favorisant la synthèse des aquaporines (canaux protéiques à eau qui se trouve dans la membrane). L’entrée d’eau provoque ainsi l’augmentation de la taille de la cellule. L’auxine active, également, la synthèse des enzymes comme la cellulose synthase ce qui permet la reconstitution de la paroi.

L’effet des auxines sur l’élongation des cellules du coléoptile a été démontré par les expériences de Cleland (1971): En effet, des coléoptiles excisés traités par une solution d’auxine exogène s’allongent remarquablement (10-30% par heure). D’autres travaux ont montré également que l’action de l’auxine sur l’élongation cellulaire se manifeste quelques dizaines de minutes après l’injection, et que son effet s’arrête au bout d’une vingtaine d’heures s’accompagnant d’une baisse de pH.

La division cellulaire: L’auxine est impliquée dans le contrôle de la division cellulaire chez les végétaux. En effet, un fragment d’une plante placé dans un milieu riche en auxine provoque l’apparition de cellules indifférenciées à partir de cellules différentiées après perte de leurs spécialisations. Ces cellules sont appelées cals. Ces cals peuvent être ensuite placées dans un milieu liquide sans auxines. Certaines cals vont alors se diviser pour former un embryon sans fécondation. Cet effet physiologique est surtout valorisé lors de la sélection de nouvelles variétés.

Dominance apicale: Grâce à l’action de l’auxine, le bourgeon apical exerce sa dominance en inhibant le développement des bourgeons axillaires. Lorsque la concentration d’auxine diminue progressivement, l’inhibition s’exerce seulement sur une partie plus ou moins grande de la tige, variable selon les plantes.

La rhizongenèse : Appelée aussi hormone de bouturage, l’auxine intervient dans le processus de la rhizogenèse. À forte dose, elle induit la formation de nouvelles racines en surmontant la dominance apicale racinaire résultant de l’effet des cytokinines. Cet effet physiologique est surtout appliqué pour provoquer l’enracinement rapide des boutures.

Abscission des feuilles : L’auxine retarde la sénescence et empêche la chute des feuilles en inhibant la formation de tissu d’abscission ou de rupture, responsable de la chute des feuilles. Ces tissus se trouvent dans la partie basse du pétiole. En présence d’un excès d’auxine, la synthèse de l’éthylène est, par ailleurs, stimulée ainsi la formation des tissus d’abscission est favorisée.

La croissance des fruits : L’auxine est essentielle lors de la croissance des fruits. Elle intervient particulièrement dans le processus de la production des fruits sans fécondation de l’ovule appelé aussi le processus de parthénocarpie. En outre, elle favorise le développement rapide du péricarpe autour des graines lors de la fructification. Cette faculté est, en effet, utilisée e pour produire des fruits sans graine tel que la tomate, le kaki …