En regardant un arbre, il peut être difficile de visualiser le volume d'eau aspiré des racines à la canopée. Ce volume d'eau est énorme et exerce une forte pression sur les cellules. La lignine, la substance utilisée par les plantes pour renforcer les parois cellulaires, est donc un produit important. Mais qu'arrive-t-il à la lignine si vous enlevez la gravité ? Croissance et lignification des semis exposés à huit jours de microgravité par Cowles et al. est une étude qui vise à le découvrir.
L'expérience menée à bord de STS-3 consistait à cultiver des plants de pin avec des graines de haricots mungo et d'avoine. Deux objectifs étaient visés : l'un consistait à étudier l'influence de la gravité sur la production de lignine ; l'autre à tester l'unité de croissance végétale (PGU), qui serait utilisée lors des missions suivantes.
Pour observer l'effet de la gravité, un PGU avec des plantes similaires a été conservé sur Terre, afin que le développement des plantes puisse être comparé.
La germination des plantes en orbite était très similaire à celle des plantes 1g. Cependant, Cowles et al. soulignent que les graines doivent être préparées avant le lancement, ce qui leur laisse douze heures sur Terre pour germer. Ils ont constaté que les plantes volantes poussaient moins, et que, dans le cas des graines, les racines poussaient aussi bien vers le haut que vers le bas. Certaines des plantes qui poussaient en orbite contenaient également moins de lignine.
De nombreux articles ont cité cette recherche, le plus récent étant Expression de gènes liés au stress dans des semis de zebrawood (Astronium fraxinifolium, Anacardiaceae) après germination en microgravité par Inglis et al. en génétique et biologie moléculaire de cette année.
Récemment dans Annals of Botany il y a eu Développement du xylème et modifications de la paroi cellulaire des semis de soja cultivés dans l'espace et dans le sens inverse Le stimulus d'hypergravité améliore le développement du xylème primaire et diminue les propriétés mécaniques des parois cellulaires secondaires dans les tiges d'inflorescence d'Arabidopsis thaliana par Nakabayashi et al.
Il est intéressant de noter que cette étude est encore citée, car les résultats n'étaient pas tous significatifs. Si les haricots mungo contenaient moins de lignine, les plants d'avoine et de pin n'en contenaient pas significativement moins, et l'expérience était relativement petite. Cependant, ce vol ne se limitait pas aux résultats ; il a également permis d'établir une méthode. En présentant la technique expérimentale utilisée pour analyser la plante, Cowles et al. ont établi une base de référence permettant à d'autres chercheurs de comparer et d'améliorer leurs techniques.
La question fondamentale qu'ils ont étudiée reste importante. Comprendre les processus de production de la lignine pourrait contribuer à la technologie sur Terre. Par exemple, cela serait utile pour produire du biocarburant S'il y avait moins de lignine au départ, lancer des plantes et les cultiver dans l'espace serait une méthode terriblement inefficace. Cependant, pour de petits échantillons, cela peut être utile pour isoler une variable et aider à comprendre les mécanismes de production de lignine.
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Les papiers d'aujourd'hui
Cowles JR, Scheld HW, Lemay R. & Peterson C. (1984). Croissance et lignification des semis exposés à huit jours de microgravité ,
Annals of Botany54.(supp3) 33-48. EST CE QUE JE:
Biotechnologie de la nature, 25(7) 746-748. EST CE QUE JE: http://dx.doi.org/10.1038/nbt0707-746
de Micco V., J.-P. Joseleau et K. Ruel (2008). Développement du xylème et modifications de la paroi cellulaire des plantules de soja cultivées dans l'espace,
Annals of Botany101.(5) 661-669. EST CE QUE JE: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcn001
Inglis PW, Ciampi AY, Salomão AN, Costa TDSA et Azevedo VCR (2013). Expression de gènes liés au stress dans les semis de bois de zèbre (Astronium fraxinifolium, Anacardiaceae) après germination en microgravité.,
Génétique et biologie moléculaire,PMID: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24688295
NAKABAYASHI I. (2006). Le stimulus d'hypergravité améliore le développement primaire du xylème et diminue les propriétés mécaniques des parois cellulaires secondaires dans les tiges d'inflorescence d'Arabidopsis thaliana,
Annals of Botany97.(6) 1083-1090. EST CE QUE JE: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcl055
