L'hétérophylle, la plasticité de la forme des feuilles en réponse aux conditions environnementales, se produit chez les plantes aquatiques et amphibies où elle module la forme des feuilles, les échanges gazeux et la photosynthèse, fournissant un bon modèle pour l'acclimatation des plantes à l'environnement.

Bien que l'hétérophylle ait été largement observée dans la nature, aucune étude transgénique n'a encore été réalisée et son mécanisme moléculaire est largement inconnu. Hygrophila difformis (Acanthaceae) a récemment fusionné comme plante modèle pour l'étude de l'hétérophylle en raison de sa plasticité phénotypique typique à divers facteurs écologiques, mais les mécanismes n'avaient pas été identifiés.

Dans une étude publiée dans Plant Physiology , une équipe de recherche dirigée par le professeur Hou Hongwei de l'Institut d'hydrobiologie (IHB) de l'Académie chinoise des sciences a fourni des preuves génétiques sur le mécanisme moléculaire de l'hétérophylie chez Hygrophila difformis.

Les chercheurs ont d'abord cloné le gène de la famille Knotted1-Like Homeobox Shoot Meristemless (STM) d'Hygrophila difformis et ont vérifié que son expression changeait avec des facteurs environnementaux.

Ils ont effectué une surexpression ectopique de HdSTM chez Arabidopsis thaliana et ont découvert que les plantes transgéniques augmentaient la complexité des feuilles.

En outre, les chercheurs ont surexprimé HdSTM dans Hygrophila difformis et ont découvert que les plantes transgéniques induisaient des variations rapides des feuilles en submersion, tandis que l'inactivation de HdSTM entraînait un développement foliaire perturbé et une hétérophylie affaiblie.

Les chercheurs ont en outre détecté le modèle d'expression de Cup-Shaped Cotyledon3 (CUC3) chez Hygrophila difformis et ont découvert que HdCUC3 avait le même modèle d'expression spatio-temporelle que HdSTM. L'analyse biochimique a révélé une interaction physique entre HdSTM et HdCUC3.

Cette étude a fourni la preuve génétique que HdSTM est impliqué dans la régulation de l'hétérophylle chez Hygrophila difformis, et a révélé un aspect fondamental du contrôle de la forme des feuilles qui est coopté pour permettre l'acclimatation des plantes à l'environnement. + Explorer plus loin

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