Contenu
- Description de l'acide gibbérellique
- Hormone de croissance GA3
- Acide gibbérellique et production végétale
- Quelle est la fonction des gibbérellines?
L'acide gibbérellique (GA) est une sorte d'hormone importante pour la croissance des plantes. La «révolution verte» de l'agriculture s'est produite en grande partie à cause de l'application d'acide gibbérellique sur les cultures. Les scientifiques découvrent les multiples façons dont les gibbérellines contribuent au développement des plantes, tout en discernant les méthodes selon lesquelles elles sont transportées et synthétisées dans les plantes.
L'acide gibbérellique (GA) est une hormone présente dans les plantes qui contribue à sa croissance et à son développement. Il est couramment utilisé en agriculture pour augmenter les rendements.
Description de l'acide gibbérellique
L'acide gibbérellique, ou AG, est une hormone trouvée dans les plantes. L'acide gibbérellique peut être trouvé dans les tissus végétaux en croissance tels que les pousses, les jeunes feuilles et les fleurs. C'est faiblement acide. Un autre nom pour l'acide gibbérellique est la gibbérelline. L'acide gibbérellique peut pénétrer dans les membranes cellulaires par simple diffusion. Les acides peuvent également être aidés par les transporteurs d’influx, qui sont des protéines capables de déplacer les GA à travers la membrane cellulaire. Un type de transporteur d’influx est un transporteur de nitrate 1 / transporteur de peptide (FNP). SWEET13 et SWEET14, qui transportent apparemment du saccharose vers le phloème de la plante, font partie de ces autres transporteurs. L'intérieur de la cellule possède une acidité plus faible (un pH plus élevé), de sorte que GA devient négatif en charge. Après cela, la gibbérelline ne peut pas sortir de la cellule sans être jointe à un autre composant. Les scientifiques présument qu'il doit exister des transporteurs capables de déplacer à nouveau la gibbérelline hors du cytoplasme, mais jusqu'à présent, ces «transporteurs d'efflux» n'ont pas été retrouvés.
Plus de 130 types d'acide gibbérellique ont été découverts jusqu'à présent. Plusieurs d'entre eux ne sont pas biologiquement actifs (bioactifs), ils servent donc de précurseurs aux GA bioactifs tels que GA1, GA3, GA4 et GA7. La biosynthèse de ces GA actifs n'est pas bien comprise, mais les scientifiques réalisent des progrès dans ce domaine. Alors que les GA non bioactifs semblent se déplacer sur de longues distances dans les plantes, les bioactifs n'ont pas tendance à le faire. Il est clair que l’AG peut pénétrer dans la sève des plantes du phloème et qu’elle favorise la croissance et le développement des plantes, ainsi que leur floraison. Apparemment, les GA peuvent également se déplacer sur de courtes distances. Dans le cas du GA9, cette gibbérelline est produite dans les ovaires des plantes et est transférée dans des pétales et des sépales. A partir de là, il subit des changements pour devenir GA4. Cette hormone bioactive affecte à son tour la croissance des organes de la plante. Les scientifiques continuent à chercher des réponses sur la manière dont les acides gibbérelliques sont mobiles chez les plantes.
Hormone de croissance GA3
L'hormone de croissance GA3 est une sorte de gibbérelline bioactive. Un scientifique japonais a découvert l’AC3 dans les années 1950. À ce moment-là, un champignon affectait les cultures de riz de telle sorte qu'il faisait grandir les plantes tout en arrêtant la production de semences. Ces plantes minces et infertiles ne pourraient même pas supporter leur poids. Lorsque les scientifiques ont étudié ce champignon, ils ont découvert qu’il contenait des composés susceptibles de favoriser la croissance des plantes. Le champignon s'appelait Gibberella fujikuroi, d'où le nom Gibberellin. Un de ces composés, maintenant appelé GA3, est l'acide gibbérellique le plus produit à usage industriel. L'hormone de croissance GA3 est importante pour l'agriculture, la science et l'horticulture. Le GA3 stimule la présence d'organes mâles chez certaines espèces.
Acide gibbérellique et production végétale
La découverte des acides gibbérelliques a conduit à des développements majeurs dans l'agriculture. Les agriculteurs ont découvert qu'ils pourraient augmenter leurs rendements en grains en utilisant des GA. Cela a conduit à ce qu'on appelait une «révolution verte» dans l'agriculture. Les agriculteurs pourraient ajouter plus d'engrais azoté aux cultures sans craindre un allongement excessif des tiges. Les augmentations de blé et de riz qui en résultent ont complètement transformé l'agriculture dans le monde entier, prouvant la grande importance de l'acide gibbérellique dans l'agriculture moderne.
À ce jour, les acides gibbérelliques sont utilisés pour traiter les plantes présentant un phénotype nain. Les gibbérellines stimulent la croissance des plantes chez ces plantes naines. L'acide gibbérellique peut également être utilisé pour réduire la floraison dans les jeunes vergers d'arbres fruitiers. De cette façon, les arbres fruitiers ont plus de temps pour pousser. Il aide également à prévenir les virus de la plante transmis par le pollen chez les jeunes arbres. Les agriculteurs décident de la quantité d'acide gibbérellique à utiliser sur leurs cultures en déterminant l'objectif de leur production. S'ils ont besoin de réduire la fructification, ils peuvent utiliser de grandes quantités d'acide gibbérellique. Par contre, s'ils utilisent moins d'AG, les fruits ou les légumes peuvent en produire plus. Les vergers qui produisent beaucoup de fruits n'auront pas besoin d'autant d'application. En règle générale, les AG ne devraient être appliqués que par temps chaud, sinon ils ne fonctionneront pas non plus pour stimuler la croissance.
L'acide gibbérellique peut également aider les fruits comme les agrumes. L'application d'acide gibbérellique sur les agrumes peut empêcher la dégradation de l'albédo, qui est un plissement et une fissuration des écorces d'orange. L'application d'acide gibbérellique peut également réduire les taches de filigrane sur les agrumes. L'acide gibbérellique améliore donc la qualité de la peau des agrumes. L'application de GA donne un fruit de qualité supérieure, plus résistant aux intempéries et à d'autres risques potentiels de pourriture et de blessures. Une attention particulière aux applications sur des plantes saines dans de bonnes conditions peut grandement améliorer une culture d'agrumes. Généralement, les meilleurs résultats de l'application de GA se produisent quand il n'est pas utilisé seul, mais plutôt en mélange avec d'autres composés. Il est clair que les améliorations apportées aux rendements des cultures et à la qualité des fruits font de l’acide gibbérellique un outil important en agriculture. Le rôle joué par les AG dans l’amélioration et l’augmentation de l’approvisionnement en produits alimentaires est impressionnant et semble devoir rester pendant un certain temps.
Quelle est la fonction des gibbérellines?
Les gibbérellines fonctionnent comme des régulateurs de la croissance des plantes. Ils travaillent pour relancer la germination des graines, favoriser la croissance des pousses et la maturation des feuilles et affecter la floraison.
Avec la germination des graines, les graines restent en dormance jusqu'à ce qu'elles soient déclenchées. Lorsque les gibbérellines sont libérées, elles entament un processus d’affaiblissement des téguments en commençant par l’expression des gènes. Cela conduit à l'expansion des cellules.
Les GA sont des facteurs qui contribuent au développement des fleurs. Dans les biennales, ils vont stimuler le développement des fleurs. Fait intéressant, chez les plantes vivaces, les gibbérellines inhibent la floraison. De plus, les acides gibbérelliques jouent un rôle essentiel dans l’élongation des internodes. Là encore, le résultat est une expansion des cellules et une division cellulaire. Cela se produit en réponse aux cycles de lumière et d'obscurité.
Dans les plantes mutantes naines ou à floraison tardive, il y a moins d'acide gibbérellique. Dans ces plantes, une plus grande application de GA est nécessaire pour ramener les plantes à un schéma de croissance plus normal. Par conséquent, la gibbérelline fonctionne comme une sorte de réinitialisation pour les plantes.
Une autre fonction de la gibbérelline consiste à favoriser la germination du pollen. Pendant la croissance du tube pollinique, il a été démontré que la quantité de gibbérelline augmentait. Les gibbérellines affectent également la fertilité des plantes chez les mâles et les femelles. L'acide gibbérellique joue un rôle dans la suppression de la formation de fleurs femelles.
L'étamine est un site principal pour la fabrication des acides gibbérelliques.
Les récentes découvertes en botanique ont permis de mieux comprendre les voies de signalisation des acides gibbérelliques. Généralement, ces voies nécessitent un récepteur de l’AG, des répresseurs de croissance appelés DELLA et des protéines de types variés. Les protéines DELLA inhibent la croissance des plantes, tandis que le signal GA favorise la croissance. Pour dépasser cette inhibition, les acides gibbérelliques forment un complexe conduisant à la dégradation des répresseurs de croissance DELLA.
Les scientifiques cherchent toujours à comprendre le processus permettant aux AG de faire en sorte que tout cela se produise. Théoriquement, les gibbérellines doivent transporter de longues distances à l'intérieur des plantes. Le mécanisme pour cela n'est pas encore clair.
Comme les plantes ne peuvent pas bouger, l’importance des molécules de signalisation et des hormones revêt une grande importance. En se penchant davantage sur les mécanismes de transport fondamentaux de l’acide gibbérellique, en plus des voies de signalisation des hormones, on pourra mieux comprendre les plantes. Cela, à son tour, aidera l’agriculture, car les êtres humains sont confrontés à la nécessité de rendements très efficaces.