Le printemps est enfin là (dans l'hémisphère nord) et les fleurs joyeuses sont partout. Un arbre que vous avez peut-être rencontré dans les rues est l'arbre à trompette rose, Handroanthus heptaphyllus qui appartient à la famille des plantes, Bignoniaceae. Il est originaire d'Amérique centrale et du Sud, du Mexique à l'Argentine, et il est apprécié comme plante ornementale en raison de sa floraison massive.
Dr Marta Bianchi et des collègues de l'Universidad Nacional de Rosario et de l'Université de St Andrews a étudié le système de pollinisation de l'arbre à trompette rose. Les scientifiques ont testé un système de pollinisation-croisement pour tester pourquoi la nouaison est parfois infructueuse (par exemple, auto-incompatibilité ou incompatibilité croisée). Les chercheurs ont collecté des fleurs tombées pour une observation microscopique et suggèrent que l'auto-incompatibilité tardive (LSI) est le mécanisme sous-jacent à l'échec de la nouaison. Précédemment, Dr Peter Gibbs, l'un des co-chercheurs de la dernière étude, appelée LSI "système d'élevage de parias" chez les plantes à fleurs en raison de sa complexité et des confusions sur le mécanisme.
Handroanthus les fleurs ont un stigmate bifide (à deux lobes) qui se ferme après avoir reçu du pollen conspécifique (de la même espèce). Chez les espèces de Bignoniacées, les tubes autopolliniques poussent jusqu'à l'ovaire, le pénètrent et subissent ensuite une double fécondation. Parfois, la nouaison échoue après l'autopollinisation malgré les tubes d'autopollinisation atteignant l'ovaire. Ce phénomène a été décrit pour la première fois en 1986 sous le nom d'auto-incompatibilité à action tardive (LSI). Un autre type d'échec de la nouaison est causé par la dépression de consanguinité à action précoce (EID) qui imite le LSI mais peut toujours conduire à la production de fruits après l'autopollinisation.
Bianchi et ses collègues ont fait croix diallèles de trois lots de semences en Argentine en 2010 où un lot de semences a été utilisé comme parent pour tous les croisements. Les plantes ont fleuri après 12 et 15 mois et les chercheurs ont testé la pollinisation croisée et l'autopollinisation sur cinq ans. Les pistils (parties femelles des fleurs) sont tombés 2 à 12 jours après la pollinisation. Des centaines de ces pistils ont été collectés et examinés au microscope pour observer la germination du pollen et la croissance du tube pollinique. Sur la base de ces observations, les scientifiques ont regroupé les croisements en groupes réciproquement compatibles (RCC), non réciproquement compatibles (NRC) et à incompatibilité réciproque (RIC).
Bianchi et ses collègues ont découvert que deux fois plus d'ovules étaient pénétrés par des tubes polliniques lors de croisements compatibles que de croisements incompatibles. Les pistils issus de pollinisations incompatibles étaient plus courts que ceux issus de croisements réussis, ce qui fait de la longueur du pistil une caractéristique distincte. Aucun fruit n'a été produit à partir de croisements incompatibles.
"En conclusion, nos croisements diallèles soutiennent le mécanisme de l'auto-incompatibilité tardive (LSI) par rapport à la dépression consanguine précoce (EID)", Bianchi et ses collègues ont écrit.
« Le premier pourrait être piloté par un seul locus alors que le second serait vraisemblablement piloté par un effet génome entier. Si les taux de réussite des croisements étaient une conséquence de l'EID, on s'attendrait à voir une large distribution des taux de réussite dans les croisements.
Il y avait quelques plantes mâles stériles des parents hybrides et sur la base des gènes dominants d'auto-incompatibilité, les chercheurs ont proposé un modèle génétique, expliquant les mécanismes sous-jacents du LSI.
Cette étude a montré comment tester l'autopollinisation et la pollinisation croisée d'une espèce d'arbre peut répondre à des questions fondamentales sur la reproduction des plantes et que la longueur du pistil peut être utilisée comme une caractéristique fiable pour distinguer l'incompatibilité de la pollinisation.
