La fécondation, l'union des gamètes mâles et femelles, est une étape cruciale dans le cycle de reproduction des angiospermes, également appelées plantes à fleurs. Cependant, le processus de fertilisation peut être perturbé par des stress environnementaux tels que la chaleur, le froid ou la sécheresse. Cette perturbation peut entraîner un échec de la fertilisation, entraînant une réduction de la production de semences et des pertes de rendement des cultures.
Les recherches antérieures se sont principalement concentrées sur le rôle des gamètes mâles, du pollen, dans les interactions pollen-pistil et dans la récupération de la fécondation. Cependant, l’homologue féminin, l’ovule, est resté relativement inexploré dans ce contexte.
L'équipe de recherche, dirigée par des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley et de l'Institut Max Planck de recherche sur la sélection végétale, a entrepris d'étudier le rôle des gamètes femelles dans la récupération de la fécondation. À l’aide de la plante modèle Arabidopsis thaliana, ils ont mené une série d’expériences pour étudier la manière dont les ovules réagissent aux perturbations de la fécondation causées par les stress environnementaux.
Les résultats ont révélé que les ovules jouent un rôle actif dans le contrôle de la récupération de la fécondation. Lorsque la fécondation était perturbée par le stress thermique, les ovules produisaient une protéine spécifique qui déclenchait une cascade de signalisation. Cette cascade a entraîné des changements dans l’expression des gènes des tissus environnants, favorisant le développement de structures spécialisées appelées synergides. Les synergides jouent un rôle crucial dans le guidage du tube pollinique et la fertilisation.
En outre, les chercheurs ont découvert que la voie de signalisation contrôlée par les ovules influençait également la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). Les ROS sont d’importantes molécules de signalisation qui régulent divers processus cellulaires. Dans ce cas, la production de ROS a facilité l’élimination des tubes polliniques endommagés, ouvrant ainsi la voie à des tentatives de fécondation réussies.
L'étude met en évidence le rôle essentiel des gamètes femelles pour assurer le succès de la fécondation et la capacité de reproduction des plantes à fleurs. En comprenant les mécanismes qui sous-tendent le contrôle des gamètes femelles sur la récupération de la fertilisation, les scientifiques peuvent obtenir des informations précieuses sur l'amélioration de la résilience et de la productivité des cultures. Ces connaissances pourraient conduire au développement de nouvelles stratégies pour protéger les cultures des stress environnementaux et assurer une production alimentaire stable dans un climat en changement.
