Les plantes doivent rivaliser pour l'espace, la lumière et d'autres ressources avec les mêmes et avec d'autres espèces. Le syndrome d'évitement de l'ombre (SAS) est une stratégie adaptative majeure pour les plantes. Le SAS est très répandu chez la plupart des espèces poussant dans des habitats ouverts et dépend de la capacité de la plante à percevoir la présence de voisins pour anticiper la concurrence pour les ressources rares telles que la lumière dans les peuplements surpeuplés. Un couvert végétal réduit le rapport entre la lumière rouge et la lumière rouge lointaine (R/FR) par l'absorption efficace de la lumière rouge par les pigments photosynthétiques et l'augmentation relative des photons FR. Les plantes perçoivent ce changement de qualité de la lumière à travers le système phytochrome et réagissent très rapidement, améliorant le SAS, notamment via l'allongement de la structure végétative, la réponse hyponastique et l'accélération de la floraison.
Un article récent dans Annals of Botany examine l'architecture génétique SAS de l'allongement de l'hypocotyle à un signal FR de fin de journée (EOD) - un traitement à la lumière qui simule les conditions d'ombre dans la nature - dans Arabidopsis thaliana. Les auteurs ont découvert que le gène ERECTA est impliqué dans le SAS d'une manière dépendante du contexte. Les effets polymorphes d'ERECTA dans les réponses EOD ont été détectés pour d'autres traits SAS, ce qui suggère que son rôle dans les environnements ombragés est pertinent pour certaines populations à différentes phases du développement des plantes.
La kinase de type récepteur ERECTA contribue au syndrome d'évitement de l'ombre d'une manière dépendante du fond. (2013) Annals of Botany 111 (5): 811-819. doi : 10.1093/aob/mct038
Abstract
Les plantes cultivées à forte densité perçoivent une diminution du rapport rouge/rouge lointain (R/RL) de la lumière incidente. Ces modifications de la qualité de la lumière déclenchent une série de réponses, collectivement appelées syndrome d'évitement de l'ombre (SAS), incluant l'élongation de l'hypocotyle et de la tige, l'inhibition de la ramification et l'accélération de la floraison. Des loci de caractères quantitatifs (QTL) ont été cartographiés pour la longueur de l'hypocotyle en fonction de la concentration de rouge lointain en fin de journée (EOD), une réponse simulant l'évitement de l'ombre, dans des populations de lignées recombinantes consanguines (RIL). Arabidopsis thaliana semis, issus de Landsberg erecta (Ler) et de trois accessions (Columbia, Col ; Nossen, No-0 ; et îles du Cap-Vert, Cvi-0).
Cinq loci ont été identifiés comme étant responsables de la réponse EOD, avec une contribution positive des allèles Ler sur le phénotype indépendamment de la population RIL. L'analyse de complémentation quantitative et les lignées transgéniques ont montré que PHYB est le gène candidat pour EODRATIO5 dans la population Ler × Cvi-0 RIL, mais pas pour deux QTL co-localisés, EODRATIO1 et EODRATIO2 cartographiés dans le Ler × No-0 et Ler × Col RIL populations, respectivement. Le gène ERECTA a également été impliqué dans le SAS d'une manière dépendante du fond. Pour la réponse EOD de la longueur de l'hypocotyle, une contribution positive des allèles erecta a été trouvée dans Col et Van-0, mais pas dans Ler, Cvi-0, Hir-1 ou Ws. De plus, des effets pléiotropes d'ERECTA dans la réponse EOD ont également été détectés pour l'allongement du pétiole et de la lame, la croissance hyponastique et la période de floraison.
Les résultats montrent que l'analyse de multiples populations de cartographie conduit à une meilleure compréhension de l'architecture génétique SAS. De plus, la contribution dépendante du fond et des traits d'ERECTA dans le SAS suggère que sa fonction dans des environnements naturels ombragés peut être pertinente pour certaines populations à différentes phases de développement des plantes. Il est proposé qu'ERECTA soit impliqué dans les processus de canalisation tamponnant la variation génétique du SAS contre les fluctuations de la lumière environnementale.
