Question:
Comment se forment les galles des plantes?
Dale
2012-01-23 07:44:59 UTC
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Je suis curieux de savoir comment les guêpes, les bactéries et autres organismes provoquent la formation de galles.

Plus précisément, quels produits chimiques induisent la formation de galle?

http://gardening.stackexchange.com/questions/2052/what-is-this-anomalous-growth-on-my-oak-leaf
Un type de galle: la rouille du cèdre du pommier http://en.wikipedia.org/wiki/Gymnosporangium_juniperi-virginianae
Deux réponses:
Rik Smith-Unna
2012-02-01 00:22:36 UTC
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Je voudrais ajouter à l'excellente réponse d'Amy.

Généralement, les galles sont induites par l'accumulation forcée d'hormones végétales à des niveaux différents de ceux naturellement maintenus par la plante, dans une zone localisée. Habituellement, les hormones ciblées sont les auxines et les cytokinines qui sont toutes deux impliquées dans la régulation des schémas de croissance normaux; perturber ces modèles conduit à une croissance désorganisée ou, dans certains cas, à une croissance organisée différemment. Il existe plusieurs méthodes que je connais:

  • L'inducteur de bile synthétisant directement l'hormone.
  • L'inducteur induisant chimiquement l'hôte à synthétiser plus d'hormone.
  • L'inducteur induisant chimiquement l'hôte à transporter plus d'hormone vers le site.
  • L'inducteur modifiant génétiquement l'hôte pour provoquer la synthèse de l'hormone dans la cellule hôte.

Quelques exemples des différentes méthodes:

Production directe: La bactérie Pseudomonas savastanoi produit directement de l'acide indole-3-acétique (IAA, un type de auxine). Il a été démontré que cette accumulation directe est responsable de la formation de bile dans la maladie du laurier-rose. Quelques articles clés: Palm et al. 1989, lien 1; Glickman et coll. 1998, lien 2.

Induction chimique du transport: Les vers nématodes à galles induisent la formation de galle des racines chez le trèfle. Ils le font probablement en produisant des flavonoïdes qui régulent à la hausse le transport de l'auxine dans les cellules (voir lien 3).

Induction génétique: Comme déjà mentionné par Amy, Agrobacterium tumefaciens est un exemple très bien caractérisé d'induction par modification génétique, cependant, A. tumefaciens est également connu pour produire directement des auxines en grandes quantités. Un autre exemple intéressant de modification génétique concerne les inducteurs viraux de la bile. Ils ne sont pas aussi bien étudiés que leurs homologues bactériens, mais dans certains cas (par exemple le virus du potexvirus de la mosaïque du trèfle blanc), il a été démontré que l'infection virale conduit initialement à un changement complexe des types de cytokinines produites par la plante (par exemple Clarke, 1999; voir lien 4). Il a également été montré que si les cytokinines sont appliquées de manière exogène (c'est-à-dire injectées dans la plante) après une infection virale, le virus ne peut pas bien se répliquer. Cela suggère que le virus manipule la production d'hormones de l'hôte de manière complexe.

Il y a aussi le cas intéressant de Rhodococcus fascians , qui semble produire un produit chimique qui n'est pas structurellement similaire à toutes les cytokinines connues, mais a pourtant des effets similaires (Goethals et al., 2001; lien 5).

Vous avez spécifiquement posé des questions sur les guêpes à galle, mais malheureusement, ce mécanisme est, pour autant que je sache, pas complètement connu. On spécule (par exemple dans Shorthouse & Rohrfritsch, 1992; lien 6) que cela implique une injection directe de phytohormones. La preuve à l'appui est simplement que d'autres insectes, en particulier les pucerons, excrètent des phytohormones dans leurs gaines salivaires lorsqu'ils les injectent dans une plante.

Enfin, je dirai simplement que le fait que l'induction de la galle soit réalisée par les bactéries, virus, nématodes, champignons et guêpes, et que certains mécanismes sont partagés entre toutes ces associations, démontre la capacité de l'évolution à converger vers la solution la plus élégante à un problème. Cela montre aussi que les plantes sont si bonnes que tout le monde veut un morceau (mais je dirais que, parce que je suis un biologiste des plantes).

Références:

  1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC209694/
  2. http://apsjournals.apsnet.org/ doi / abs / 10.1094 / MPMI.1998.11.2.156
  3. http://www.publish.csiro.au/?paper=PP98157
  4. http://www.plantphysiol.org/content/120/2/547.full
  5. http://www.annualreviews.org/doi/ full / 10.1146 / annurev.phyto.39.1.27
  6. http://www.nhbs.com/biology_of_insect_induced_galls_tefno_3838.html
Je ne pense pas que vous soyez en désaccord avec moi, tout ce que j'ai dit, c'est que nous ne savons pas grand chose sur les insectes producteurs de bile!
Tu as raison Amy, désolé! Réponse mise à jour avec quelques rampements.
ha ha ha (ne t'inquiète pas, tu as déjà eu mon vote favorable)
J'ai récemment acquis "" Britain’s Plant Galls, a Photographic Guide ". Il a développé ce que vous avez dit à propos des insectes injectant des hormones de croissance: les mouches à scie appartiennent aux guêpes à galle dans l'ordre des hyménoptères. La femelle a un petit ovipositeur en forme de scie avec lequel elle coupe des fentes dans les plantes avant de pondre ses œufs. Elle injecte un stimulant quand elle pond ses œufs et les galles commencent à se développer avant l'éclosion des œufs. La plupart des galles de tenthrède sont solides au début et contiennent généralement une seule larve qui les évide progressivement. Les larves matures de la plupart des espèces quittent leurs galles avant de se transformer en pupilles - souvent dans le sol.
Amy
2012-01-24 09:02:24 UTC
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On ne sait pas grand-chose sur la manière dont les insectes induisent la formation de galle (peut-être qu'une personne plus entomologique peut intervenir).

Mais nous en savons pas mal sur Agrobacterium tumefaciens , qui cause la galle du collet chez les roses, les raisins et d'autres plantes. Agrobacterium envahit le tissu cellulaire et insère un morceau de son propre ADN dans la cellule végétale. Les cellules végétales incorporent l'ADN dans son génome et commencent à exprimer un certain nombre de nouveaux gènes, y compris des gènes qui conduisent à une surproduction des hormones végétales auxine et cytokinine . Ces hormones provoquent l'indifférenciation de la cellule végétale et la division cellulaire incontrôlée, conduisant à la formation d'une galle ressemblant à une tumeur.

Plus d'informations sur Agrobacterium sur Wikipédia. Je peux vous recommander des articles de revues si cela vous intéresse.

Peut-être que la guêpe porte la bactérie =)


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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