Les épillets constituent l’unité reproductrice de base des inflorescences de graminées. L'identité et la détermination de nombreux méristèmes de graminées sont partiellement déterminées par un groupe de gènes exprimés spécifiquement aux limites des organes, qui peuvent former des centres de signalisation locaux qui régulent le devenir et l'activité des méristèmes adjacents.

Ces gènes sont essentiels à l’établissement et au maintien des organes. Les protéines régulent diverses identités cellulaires, l'initiation du méristème axillaire et le bon développement des organes et tissus voisins.

Dans cette étude, l’équipe de recherche a caractérisé un mutant de développement d’épillets d’orge, extra fleuret-a (flo.a). flo.a a produit des épillets supplémentaires et des glumes fusionnées en raison de l'établissement défectueux des limites des organes, qui séparent les méristèmes des organes en développement, tels que le méristème d'inflorescence et les ébauches d'épillets en développement.

La recherche est publiée dans la revue Current Biology .

Le gène HvALOG1 joue un rôle crucial dans le maintien de l’architecture de l’inflorescence de l’orge. D’une part, la protéine localisée aux limites est associée à des signaux qui confèrent un développement approprié du méristème de l’épillet (c’est-à-dire de manière non cellulaire autonome) ; d'autre part, il contrôle la formation des limites entre les organes floraux (de manière autonome).

"Nous montrons que les mutations de HvALOG1 conduisent à la production d'épillets supplémentaires et sont liées à la fusion d'organes floraux dérivés d'une formation inappropriée de limites", explique Guojing Jiang, premier auteur de l'étude.

"Notre étude offre de nouvelles informations sur la fonction des membres de la famille ALOG dans la régulation de l'activité des méristèmes et du développement de l'inflorescence de l'orge", explique le professeur Thorsten Schnurbusch. "Ces résultats pourraient contribuer à notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents au développement de l'inflorescence et pourraient avoir des implications sur l'amélioration des cultures."

L'identification du gène ALOG-1 du blé et sa fonction au cours du développement des épillets a été décrite dans l'article co-publié par Gauley, qui montre que le blé ALOG-1 n'est pas exprimé dans le méristème de l'épillet mais produit des épillets supplémentaires chez le mutant, ce qui est cohérent avec l'effet trouvé dans l'orge.

"Nos résultats conjoints révèlent un mécanisme important et conservé d'ALOG1 dans la détermination du méristème des épillets et le maintien de l'inflorescence caractéristique en épi des céréales dans les graminées Triticeae", explique Schnurbusch.