Les tomates ont été sélectionnées de différentes manières pour produire des rendements plus élevés, des fruits plus gros et une teneur en sucre des fruits plus élevée. Dans le domaine des plantes sélectionnées pour des fruits plus gros, les cultivars néerlandais produisent systématiquement un poids de fruits frais plus élevé que les cultivars japonais. Bien que les deux efficacité d'utilisation de la lumière et taux de photosynthèse jouer dans cette disparité, il n'a pas été clair s'il existe également de réelles différences anatomiques derrière cela. Une étude a révélé que le flux dans le xylème - les vaisseaux qui déplacent l'eau et les nutriments vers le haut dans la plante - était plus rapide chez les cultivars néerlandais que chez les japonais.
Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, les auteurs principaux Xiaohua Qi et Hirokazu Takahashi et leurs collègues ont tenté de répondre à cette question en comparer la vascularisation des deux types de cultivars à différents stades de leur croissance, ainsi que l'examen des profils hormonaux et de l'expression des gènes dans les hypocotyles de plantes âgées de trois et quatre semaines. Pour comprendre la source des principales hormones de croissance, les chercheurs ont réalisé des greffes réciproques sur des plantes âgées de 17 jours en utilisant le porte-greffe d'un cultivar et le greffon de l'autre, puis ont étudié l'anatomie de leur hypocotyle après 18 jours.
Une étude anatomique a révélé que les cultivars néerlandais ont un xylème secondaire plus développé que leurs homologues japonais, permettant un transport plus efficace de l'eau, des nutriments et des hormones vers les pousses. Les cultivars néerlandais avaient également des niveaux plus élevés de cytokinines de type iP, qui sont synthétisées localement dans le phloème et sont d'importants régulateurs du développement vasculaire.
Dans l'expérience de greffage, les auteurs ont constaté que le greffage n'affectait ni la croissance ni l'anatomie du xylème du greffon, contrairement à celle du porte-greffe. Ceci indique que les hormones responsables du développement plus rapide du xylème étaient produites dans la partie aérienne. « L'accumulation de cytokinines de type iP (prédominantes dans les feuilles) plutôt que de cytokinines de type tZ (prédominantes dans les racines) suggère que ce sont les cytokinines d'origine aérienne, et non celles d'origine racinaire, qui sont impliquées dans la différence de développement du xylème entre les cultivars néerlandais et japonais », écrivent les auteurs.
Ils notent que d'autres expériences seront nécessaires pour déterminer si le plus grand développement du xylème des cultivars néerlandais contribue directement à la croissance et à la production de fruits.
