Substances naturelles pr

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Les phytohormones

• Substances naturelles présentes dans les
  végétaux,
• Qui sont fabriquées dans une zone de la plante,
• qui peuvent circuler plus ou moins loin selon le
  cas,
• Et agir sur des cellules cibles possédants les
  récepteurs leurs correspondants.

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Substances de croissance
La connaissance des phytohormones a permis de
sélectionner une gamme de substance utilisable
en agriculture

• Pages blanches de lindex phytosanitaire
  Produits divers
• Définition
• Produits de types divers, dorigine synthétique
  ou végétale, susceptibles dexercer une action
  physiologique sur le végétal traité.
• il peut agir
• Daction sur la dimension des cellules
  accélération de la germination des graines,
  augmentation de croissance, réduction de
  croissance.
• Daction sur la multiplication des cellules
  inhibition de la germination des pommes de terre,
  bouturage, mise à fleur.
• Dinteraction avec les substances de croissances
  naturelles maintien ou rupture de la dormance,
  arrêt de croissance, éclaircissage chimique des
  fruits, prévention de la chute des fruits,
  induction florale, défoliation.
• De modification du métabolisme augmentation de
  la précocité, de la productivité, effets divers.

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I. Lauxine
Vous voulez utiliser le produit suivant

• Quel est leffet de lauxine présenté dans la
  première expérience?
• Etablir une relation entre la dose dauxine et
  la croissance des cellules de racine en prenant
  en compte la 2ème expérience.
• Expliquer pourquoi les produits commercialisés
  sous terme hormone de bouturage contiennent
  des auxines à forte concentration qui ne doivent
  être appliquées quen une seule fois.

Sachet de 10 g

• Bouture dauxine réalisée dans une solution
  dhormone de bouturage à 10-5 g.mL-1

2. Variation de lélongation des cellules de
racine en fonction de la concentration en auxine
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Tableau récapitulatif des effets de lauxine dans
la plante en fonction de sa concentration
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• Lauxine est surtout fabriquée au niveau des
  bourgeons terminaux.
• Elle ne peut circuler que de lapex vers la base
  par la sève.
• Elle inhibe les bourgeons quelle rencontre. (
  dominance apicale )
• Elle stimule la croissance primaire ( en longueur
  des cellules de la tige.
• Elle stimule la croissance secondaire ( en
  épaisseur ) en provoquant la division des
  cellules du cambium ET en influençant sur la
  différenciation du xylème secondaire.
• Lorsque la plantule est jeune, la concentration
  en auxine arrivant aux niveau de lapex racinaire
  est forte etelle stimule la rhyzogénèse .
• Puis en grandissant, la distance entre les
  bourgeons terminaux ( lieux de synthèse de
  lauxine ) et les racines augmente La
  concentration en auxine diminue. Elle stimule
  alors lélongation des cellules au niveau de la
  racine.

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• Lauxine synthétisée par les graines en
• développement favorise la maturation du fruit.

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Utilisation comme substance de croissance

• 2-4 D et ses dérivés ( 2-4 MCPA, 2-4 MCPB,
  Mécoprop ou MCPP) et piclorame
• Auxine de synthèse
• HERBICIDE efficace sur la plus part des
  dicotylédones.
• Les monocotylédones sont pour la majorité
  résistantes.
• Mode daction non connu avec précision.
• On pense que ce sont des antagonistes dune
  protéine récepteur à lauxine ( Auxine-
  Binding-Protéin, ABP )
• La croissance est désordonnée par activation de
  la division et surtout de lélongation
  cellulaire.
• Conduit à la mort de la plante.

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• Lacide Alpha Naphtalène Acétique ( ANA )
• Auxine de synthèse
• Pommier modification du niveau de nouaison.
• Arbre et arbustes Stimulation de la
  rhizogenèse.
• Lacide Beta Indol Acétique ( AIA )
• Auxine naturelle présente dans les végétaux
• Stimulation de la rhyzogénèse sur arbres et
  arbustes dornement, pélargonium, cultures
  florales diverses, rosier, pommier, prunier
• Autres
• Empêche la prolifération des bourgeons de pomme
  de terre.
• Provoquer la formation de fruits
  parthénocarpiques.
• Retarde la chute des fruits et des feuilles.

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Applications en culture in vitro

• A partir dun vitroplant
• Vitroplant plante de petite dimension cultivée
  dans un tube à essai
• On coupe un fragment de tige denviron 1,5 cm
  portant 2 feuilles.
• Les feuilles sont enlevées en prenant soin de
  laisser intact les bourgeons axillaires.

On réalise 3 milieux de cultures différents
Milieu de culture Résultats
Milieu MS ½ Sans auxine Pas denracinement
Milieu MS ½ Avec auxine 0,5 µmol.L-1 Formation de racine Photo A
Milieu MS ½ Avec auxine 2 µmol.L-1 Formation dun cal Photo B
Photo B
Photo A
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Autre exemple plus complexe car on fait
intervenir 2 hormones
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II. Les cytokinines

• A. Régulation de la division et de la
  différenciation cellulaire

Expérience réalisée sur un morceau de parenchyme prélevé dans une tige Expérience réalisée sur un morceau de parenchyme prélevé dans une tige
Culture sans aucun ajout dhormone Les cellules deviennent très grosses mais ne se divisent pas
cytokinines Pas deffet
cytokinines auxines Les cellules se divisent

• Le rapport des concentrations des 2 hormones a
  son importance
• A concentration égale, les cellules se divisent
  et il se forme de nombreux cals.
• Si il y a plus de cytokine que dauxine, des
  pousses émergent des cals.
• Si il y a moins de cytokine que dauxine, ce sont
  des racines qui se forment

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• B. Régulation de la dominance apicale

Lauxine est fabriquée au niveau des bourgeons
terminaux

• Dans la tige, Lauxine inhibe le développement
  des bourgeons axillaires.
• Mais les cytokines bloquent leffet de lauxine
  qui arrive vers le bas.
• Les rameaux du bas se développent en premier

Et descend par le phloème

• Dans la racine, Les cytokinines inhibent la
  formation de racines secondaires,
• Mais lauxine bloquent leffet des cytokines.
• Les racines secondaires les plus éloignées de
  lapex racinaire se développent en premier.

Et remonte par le xylème
Les cytokinines sont fabriquées au niveau de la
racine
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• Gibbérelline ( A4 A7 ) et Cytokinine ( 6-BA )
• Pommier ( variétés à fruits rouges )
  Amélioration de la qualité des fruits, rugosité
  des pommes
• Pommier Action sur le processus de
  ramification, rugosité.

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III. Les gibbérellines

• Elles stimulent lélongation des tiges et des
  limbes des feuilles.
• Elle stimule la germination des graines.
• Elle stimule la maturation des fruits.
• Lacide gibbérellique ou GA3 est utilisé pour
• Linduction de la parthénocarpie sur tomate,
  citrus, vigne ( raisin de table ), poiriers
• Linduction florale. ( clémentinier, poiriier,
  artichaut )
• Lactivation de lélongation des tiges ( vigne,
• Levée de dormance de certaines semences
• Induction de la mise à fruit parthénocarpique
  après le gel chez le poirieir.
• Les gibbérelline ( A4 A7 )
• Sont des substances synthétisées par les pépins
  ou les noyaux des fruits.
• Elles sont responsables du grossissement du fruit
  et de la qualité de son épiderme.
• En leur présence, lépiderme est souple et
  jointif, il résiste mieux à la rugosité et à
  léclatement.
• Cerisier amélioration de la qualité des fruits.
• Pommes Amélioration de la rugosité.
• Des antigibbérellines( sont utilisés comme
  réducteurs de croissances.

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IV. Lacide abscissique

• Appelée dormine
• Elle intervient dans les situations de stress de
  la plante.
• Contre le froid, elle met en dormance la pante.
• Dans le bourgeon, elle ralentit la croissance et
  provoque la transformation des primordiums
  foliaires en écailles protectrices.
• Elle ralentit la division des cellules du
  cambuim.
• Contre le froid, elle provoque lentrée en
  dormance des graines.
• En cas de stress hydrique, elle provoque la
  fermeture des stomates.

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V. Léthylène

• Léthylène ralentit la croissance des cellules.
• Il stimule le mûrissement des fruits (
  dégradation de la chlorophylle et des parois
  cellulosiques ).
• Il stimule la chute des feuilles ( effet opposé à
  lauxine ).
• Pour accélérer le mûrissement des fruits,
• Il suffit de les emballer dans un sac plastique
  ou léthylène saccumulera.
• A linverse, pour le ralentir, il faut
• placer les fruits dans une atmosphère riche en
  dioxyde de carbone ( qui inhibe leffet de
  léthylène ) et en courant dair pour que
  léthylène ne saccumule pas.
• A basse température.
• Par cette techniques, les pomiculteurs vendent
  pendant lété les pommes quils ont cueilli
  lautomne précédent.
• Cest aussi utiliser pour le transport de fruits
  par bateau.
• Les traumatismes ( chocs, coupures, augmentent la
  production déthylène ).

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Références

• Index phytosanitaire ACTA
• Physiologie végétale Tome 2 Développement _
  R.Heller, R. Esnault, C.lance_ Edition Masson.
• Biologie Campbell De Boeck université

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Sites internet intéressants
http//www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/car
telec_lyc/premiere_s/vegetal/auxine/auxine1/auxine
1.htm http//www.snv.jussieu.fr/vie/conferences/m
orphovg_ai_01/index.html
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• VI. Lacide jasmonique Stimule la fabrication
  de diverses protéines.
• Dans le cas dattaques parasitaires, de
  blessures, piqûres dinsectes
• Des glyxoprotéines qui permettent la
  redistribution de lazote de cellules ( cellules
  sénescentes transfert de leurs molécules
  azotées vers dautres cellules ) ( constitution
  de réserves ).
• VII. Les brassinostéroïdes Ils augmenteraient
  les résistances aux stress ( froid ) et aux
  maladies.
• VIII. Lacide salicylique participe à la
  résistance de la plante aux pathogènes.
• IX. Les polyamines ( cadavérine, putrescine,
  spermidine, spermine, agmatine )
• Elles dérivent dacides aminés
• Substances découvertes en grande proportion dans
  les cadavres danimaux action denzymes
  bactériennes.
• Elles sont les toxines responsables des
  indigestions daliments avariés.
• Il y a une corrélation entre vitesse de
  croissance et teneur en polyamines dans la
  plante.
• Le blocage de leur synthèse stoppe la croissance.
• Lapplication dauxines, cytokinines,
  gibbérellines augmente leur fabrication.
• La sénescence des organes végétaux saccompagne
  dune baisse de la teneur en polyamines. Ils sont
  en concurrence avec léthylène sur ce point.

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• Lacide abscissique
• Maintenant produit en grande quantité par un
  champignon Botrytis cinérea.
• Trempage des semences ( pomme de terre, radis,
  coton, blé ) durant une minute dans une solution
  peut augmenter le rendement de 15 30 .
• Leffet est persistant dans le temps. ( les
  rendements sont comparables pour des semences
  plantées 1 an après.
• Mécanisme daction incompris compte tenus des
  propriétés naturelles de se régulateur de
  croissance.
• Les brassinostéroïdes Utilisées dans des zones
  semi arides car elles améliorent la résistance au
  stress thermique et hydrique.
• Lacide aminolévulinique augmente de 20-40 le
  rendement de la culture ( pomme de terre, radis,
  épinard, ail )
• De nombreux travaux sont en cours sur ces
  substances
• Dautres substances sont encore à létude

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• Pour BTS
• Mise en évidence de lauxine et autre hormones
• Mode daction cellulaire de lauxine ( ABP
  Récepteur protéique.
• Les formules chimiques des molécules