L'étude, publiée dans la revue Nature Plants, a identifié un noyau de trois gènes centraux qui agissent comme un interrupteur principal pour contrôler le moment et le nombre de fleurs produites. Comprendre ce processus pourrait conduire à augmenter le rendement de cultures de base importantes telles que le blé et le riz.
Les plantes sont confrontées à un défi constant pour équilibrer leur croissance avec la production de fleurs et de fruits. Ils doivent répartir leurs ressources limitées entre la croissance végétative et les structures de reproduction telles que les fleurs et les fruits au bon moment. Ce compromis est particulièrement important pour les cultures, où le rendement dépend de l’équilibre entre la production de suffisamment de fleurs et de céréales.
La recherche des gènes contrôlant cet équilibre les a conduits au clade de gènes SEPALLATA, connus pour réguler le développement des structures florales des plantes. Ils ont découvert qu'une protéine spécifique produite par l'un des gènes SEPALLATA, SEP3, agit comme la plaque tournante d'un réseau de gènes et de voies de signalisation qui contrôlent la floraison.
Les chercheurs ont identifié deux autres gènes, FUL et SOC1, qui agissent comme des interrupteurs principaux aux côtés de SEP3. Ces gènes régulent la production et la perception de l'hormone végétale gibbérelline, qui stimule la floraison.
Pour déterminer le rôle de SEP3 dans le réseau hub, les chercheurs ont développé des plantes présentant des niveaux réduits ou élevés de protéine SEP3. Leurs résultats ont montré que le réseau était remarquablement robuste, avec des plantes capables de maintenir des niveaux de floraison relativement normaux sous une large gamme d’activités SEP3. Cela suggère que le réseau a évolué pour assurer une floraison robuste, essentielle à la reproduction des plantes et aux rendements des cultures.
Le Dr Enrico Magnani, chercheur postdoctoral au John Innes Center et auteur principal de l'article, a déclaré :« Notre étude révèle les mécanismes complexes par lesquels les plantes contrôlent la période de floraison, un trait de la plus haute importance pour la condition physique des plantes et la productivité des cultures. Grâce aux mécanismes moléculaires qui sous-tendent ce processus, nous pouvons jeter les bases du développement de nouvelles stratégies visant à améliorer le rendement des cultures, garantissant ainsi la sécurité alimentaire. »
Le professeur Dame Caroline Dean, responsable principale du groupe au John Innes Center et co-auteur de l'étude, a déclaré :« Cette découverte du centre central SEP3 dans la régulation de la floraison offre une opportunité sans précédent de manipuler la croissance et le développement des plantes pour l'amélioration des cultures. . Comprendre la base génétique de ces processus critiques constitue une étape importante vers le développement de nouveaux outils et technologies pour une agriculture durable.
