L’équipe était dirigée par le physiologiste de la plante Finkemeier et Guillaume née à l’Université de Münster a trouvé une base moléculaire pour l’équilibre entre la dormance des graines et la résistance au stress
THALE CRESS Graines pendant la dormance (à gauche) et après la germination.
Germer ou ne pas germer? Avec les plantes, le bon moment pour commencer leur cycle de vie détermine leurs opportunités de croissance. La dormance des graines est une barrière attachée à la germination. Une réduction appropriée de la réponse aux indices environnementaux, tels qu’une exposition prolongée au froid ou un stockage sec au fil du temps, garantit que les graines apparaissent dans la bonne saison. Ce mécanisme contribue à la stabilité de l’écosystème en maintenant un réservoir de graines au repos dans le sol pendant des années, ce qui leur permet de survivre à de mauvaises conditions sans blessure. Les mécanismes moléculaires qui contrôlent la libération de dormance des graines ne sont toujours pas compris. Une équipe de recherche dirigée par le Dr Guillaume née et le professeur Iris Finkemeier du groupe de physiologie des plantes de l’Institut de biologie végétale et de biotechnologie, l’Université de Münster a maintenant montré comment l’adaptation de l’évolution centrale permet aux graines de réglementer précisément le temps de germination. Les graines peuvent germer et tolérer en même temps la pression environnementale, qui est de maintenir sa durabilité des conditions défavorables. Cette étude a été publiée dans la revue “Science Advances”.
Guillaume née, chef du groupe junior du professeur Iris Finkemeier Laboratory, étudie la question de savoir comment les graines équilibrent la réponse au stress avec une libération progressive de dormance, étant donné que les deux processus sont modulés par la même hormones végétales, à savoir l’acide abscissique. Cette hormone est très importante pour prévenir la germination et est connue pour permettre les réponses des plantes à diverses pressions, telles que la sécheresse. Cette étude révèle la voie moléculaire inconnue précédente qui régule la réponse de l’acide abscissique indépendamment du principal mécanisme de régnant hormonal. Ce système autonome, qui fonctionne exclusivement dans des graines inactives, est régulée par le retard de la protéine de germination 1 (DOG1). DOG1 agit comme un “fusible” moléculaire qui empêche la suppression de la réponse à l’acide abscissique pendant l’imbibisi des graines, inhibant ainsi la germination. Au fil du temps dans le stockage sec ou en réponse à des indices environnementaux, l’activité DOG1 diminue progressivement, ce qui entraîne la fin de la réponse à l’acide abscissique et de la capacité réduite. Cependant, comme ce module opère indépendamment de la voie du noyau d’acide abscissique, le rôle des hormones dans la réponse au stress n’est pas affecté, permettant aux graines et aux graines de maintenir leur capacité à répondre au stress environnemental même après la levée de la dormance.
L’équilibre entre la dormance des graines et la résistance au stress est une adaptation d’évolution importante qui a contribué au succès mondial des plantes de semences et est également importante pour l’agriculture. Les caractéristiques de la germination sont très importantes pour la sécurité alimentaire, affectent l’émergence de graines sur le terrain et les applications industrielles telles que le malin et la cuisson. “La germination est sélectionnée depuis le début de la domestication des plantes”, a souligné le Guillaume née. “Pour les programmes de reproduction réussis, il est important de comprendre les facteurs évolutifs, génétiques et moléculaires qui contrôlent la germination des graines.” Ces connaissances permettent de trouver des solutions inspirées par la nature pour optimiser les caractéristiques de la germination.
En plus des groupes de Münster, des scientifiques du Max Planck Institute for Plant Breeding Research in Cologne et de l’Université du Ghana ont également été impliqués dans cette étude. L’équipe de recherche a étudié le contrôle de la dormance des semences en utilisant l’exemple de Cress Thale (Arabidopsis thaliana) et les méthodes combinées de protéomique, de biologie moléculaire et de cellules, de physiologie, de biochimie et de génétique.
La Fondation allemande de recherche, Max Planck Society, German Academic Scholarship Foundation et allemand Academic Exchange Services (DAAD) soutiennent financièrement les travaux.
Publication originale
Krüger T. et al. (2025): DOG1 contrôle la dormance indépendamment de la régulation de la kinase centrale du noyau ABA en empêchant la défaillance de l’AFP via AHG1. L’avancement de la science Vol. 11, essign 9; Deux: 10 1126 / Dead.Dr8502
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