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La graine peut-elle décider elle-même de germer ?

A priori la germination d’une graine repose uniquement sur des éléments externes comme l’humidité, la température ou la luminosité. Les réactions chimiques provoquées par ces stimuli vont agir sur la durée et la levée de la dormance de la graine. Et si la graine décidait elle-même du meilleur moment pour germer ? Une étude parue dans The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) nous en dit plus sur cette potentialité qui sous-entendrait que les plantes auraient un « cerveau ».

L’équipe de recherche, composée de scientifiques de l’Ecole de biosciences (Université de Birmingham, Royaume-Uni) et du Département de biologie des cellules et des systèmes (Université de Toronto, Canada), avait pour objectif de mieux comprendre le mécanisme par lequel la graine pouvait intégrer les informations de l’environnement pour réguler sa dormance et y mettre fin. Pour leur étude, George Bassel et ses collègues ont utilisé une variété de plante génétiquement modifiée, l’Arabette des dames (ou Arabidopsis) qui permet de mieux visualiser les réactions chimiques. Dans les embryons de cette plante, ils ont découvert que deux types de cellules fonctionnaient en harmonie ; l’une encourageant la dormance de la graine, l’autre entrainant sa germination.

Les chercheurs ont observé une interaction entre ces cellules qui a abouti au déclenchement de la germination au moment le plus opportun. C’est-à-dire que ces échanges ont permis un meilleur contrôle du moment de la germination. Ce « dialogue » intercellulaire a fait en sorte que le processus ne démarre pas trop tôt ou trop tard. Les graines ont donc développé un mécanisme pour intégrer l’information environnementale en régulant les hormones antagonistes qui favorisent la dormance (l’acide abscissique, ABA) ou le réveil (la gibbérelline, AG).

Selon les auteurs : « Les réponses à la fois à l'AG et à l'ABA se sont produites dans des types de cellules distinctes, ce qui suggère que les relations transversales se produisent au niveau du transport hormonal entre ces centres de signalisation. » Ce qui est remarquable, c’est que cette configuration partage des similitudes avec certains systèmes du cerveau humain. En effet, cette séparation entre les composantes du centre décisionnel de la plante a toute son importance puisqu’elle offre une plus grande palette de réponses possibles aux stimuli environnementaux. Chez l’humain, cette séparation favoriserait en partie des prises de décision plus précises (avec, par exemple, l’atténuation des signaux parasites extérieurs). Chez la plante, elle permettrait le déclenchement d’une germination optimisée.
Source : Alexander T. Tophama, Rachel E. Taylora, Dawei Yanb, Eiji Nambarab, Iain G. Johnstona, & George W. Bassela, « Temperature variability is integrated by a spatially embedded decision-making center to break dormancy in Arabidopsis seeds », in PNAS, mai 2017

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