Poly TDBV 2011

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Séance 6 : Particularités du développement des
plantes à fleurs
I - Citer, en 6 points, les spécificités des plantes qui vous
paraissent les plus importantes en terme de développement
II - Dessiner un cycle complet de développement d’une plante à
fleur
III - Quels sont les avantages et les inconvénients d’ comme
espèce modèle ?
IV - Maintien des cellules souches : le modèle Wuschel/Clavata
WUSCHEL
 Dans quelle partie du Méristème Apical Caulinaire (MAC) s’exprime le
gène WUSCHEL (WUS) ?
 Quel est le phénotype du mutant perte de fonction wus ?
 Quelle est la fonction de WUS ?
CLAVATA
3 mutants clavata mutés dans 3 gènes différents ont été identifiés (clv1, clv2
et clv3).
 Quel est le phénotype des 3 mutants clv?
 Comment a-t-on montré qu’il s’agit de 3 gènes différents ?
 Quelle est la fonction biologique des gènes CLV ?

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Interactions entre WUS et CLV
1 – L’expression ectopique de WUS dans le MAC est suffisante pour provoquer une
augmentation de la taille de la zone centrale. Exemple de plantes pCLV1::WUS .
Conclusion ?
2 – L’expression ectopique de WUS dans les primordia sous le contrôle du
promoteur de ANTEGUMENTA provoque une surexpression de CLV3 dans la zone
d’expression de ANT
3 – Le domaine d’expression de WUS est agrandi chez les mutants clavata.

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A l’inverse, le surexpresseur de CLV3 présente un phénotype semblable à celui du
mutant wus.
Fig.A Type sauvage
Fig. B, D, E et F : 35S ::CLV3
 Que pouvez-vous conclure ? D’après ces observations, schématiser le
fonctionnement des facteurs WUS et CLV dans le maintien des cellules
souches.
 Quel peut-être le phénotype du double mutant wus clv ?
V – Initiation florale et photopériodisme
Commentez et interpréter les 2 expériences ci-dessous :

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VI – Contrôle génétique de la morphogenèse florale : le modèle ABC
Les gènes homéotiques sont impliqués dans le contrôle du nombre, de la position et
de l'identité des organes floraux. La variation de morphologies des fleurs dépend
des mutations et des remaniements chromosomiques qui affectent le nombre
d’organes floraux, la symétrie florale, l’expression des organes sexués.
En fonction de leur morphologie, les fleurs sont classées en deux grands groupes :
Les actinomorphes : Elles possèdent des fleurs qui ont une symétrie radiale (plan de
symétrie bilatérale).
Les zygomorphes : Elles possèdent un seul plan de symétrie ou une symétrie
dorsiventrale.
Le modèle ABC (Cohen et Meyerowitz, 1991) tente d'expliquer comment les
fonctions de différents gènes (appartenant à 3 classes A, B et C), se combinent
pour fournir une information de position et permettre le développement des
organes pendant la formation de la fleur.
Les bases de cette théorie reposent sur les 4 principes suivants:
1 - Une fleur normale (de type sauvage) est composée de 4 verticilles
correspondants aux 4 types d'organes floraux: sépales (S), pétales (P), étamines
(E) et carpelles(C). Figure 5.
Figure 5: Fleur sauvage
d'Arabidopsis thaliana
2 - Les gènes appartenant aux classes A, B et C contrôlent la différenciation des
organes floraux. Ils agissent de façon précoce et sont spécifiques de certaines
régions de la fleur (figure 6):
 Les gènes de la classe A contrôlent les verticilles 1 et 2 (sépales et
pétales)
 Les gènes de la classe B contrôlent les verticilles 2 et 3 (pétales et
étamines)
 Les gènes de la classe C contrôlent les verticilles 3 et 4 (étamines et
carpelles)
3 - Ces 3 groupes de gènes agissent de façon combinatoire pour contrôler

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l'identité des organes floraux se formant à partir d'une ébauche.
 Un organe se formant dans une région où seule l'activité A est présente
devient un sépale
 Un organe se formant dans une région où les activités A et B sont
présentes se transforme en pétale
 La présence simultanée des activités B et C induit la formation
d'étamines
 En présence de la seule activité C, l'organe se transforme en carpelle
4 - Les fonctions A et C sont mutuellement antagonistes:
 Quand l'activité A est absente, c'est l'activité C qui s'exprime dans les
4 verticilles
 Quand l'activité C est absente, c'est l'activité A qui s'exprime dans les 4
verticilles
B
A
C
Sépale
Pétale
Etamine
Carpelle
Exercice 3:
Le modèle ABC a été établi grâce à l'observation de mutants où l'expression de
gènes appartenant à une ou plusieurs classes est éteinte.
D'après ce modèle, quel est le phénotype des mutants suivants (les exemples
donnés correspondent aux mutants identifiés chez Arabidopsis thaliana)?
- Mutant d'un gène de la classe A (ex: apetala2)
- Mutant d'un gène de la classe B (ex: pistillata)
- Mutant d'un gène de la classe C (ex: agamous)
- Double mutant apetala2 pistillata
- Double mutant pistillata agamous
- Triple mutant apetala2 pistillata agamous
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