CE20 - Biologie des animaux, des organismes photosynthétiques et des microorganismes

Fonction du regulateur floral LEAFY avant les fleurs – BEFLORE

Résumé de soumission

Un des objectifs de la biologie du développement et de l’évolution est d'élucider les changements génétiques qui sous-tendent les innovations morphologiques. L’architecture des plantes est déterminée par l'activité des méristèmes, des groupes de cellules en prolifération responsables de la construction de tous les organes, y compris les feuilles, les branches et les fleurs. La compréhension des mécanismes moléculaires contrôlant la formation et l'identité des méristèmes est essentielle pour comprendre comment l'architecture des plantes est établie. Alors que ces mécanismes sont bien étudiés chez les plantes à fleurs, la façon dont les méristèmes se forment dans d'autres groupes de plantes et ont acquis de nouvelles identités au cours de l'évolution reste largement inconnue.
Dans ce projet, nous aborderons cette question fondamentale en étudiant l'évolution du régulateur floral LEAFY. LEAFY est un facteur de transcription bien connu pour son rôle dans l’identité des méristèmes floraux chez les plantes à fleurs. Cependant cette protéine existe dans toute la lignée verte depuis l’ancêtre commun des algues charophytes et des plantes terrestres. Différentes études et résultats préliminaires indiquent que LEAFY est toujours exprimé dans des méristèmes, quels que soient leur morphologie et leur rôle. Notamment, il joue un rôle clé dans la formation des méristèmes de la mousse Physcomitrium et de la fougère Ceratopteris et ce dans les deux phases de la vie de ces plantes, la phase gamétophytique haploïde et la phase sporophytique diploïde. Par ailleurs, différentes observations indiquent que LEAFY a conservé cette capacité à contrôler la formation des méristèmes chez les plantes à fleurs même si ce rôle est moins évident : LEAFY contrôle la formation des thalles chez le riz, des feuilles composées chez certaines légumineuses, le fonctionnement du méristème apical chez le concombre mais aussi les étapes initiales de la formation des méristèmes floraux chez Arabidopsis.
Il est donc vraisemblable que LEAFY possèdait un rôle ancestral dans la régulation des méristèmes dans les deux phases de la vie des plantes et qu’il a été co-opté plus tard dans l’évolution pour conférer un destin floral aux méristèmes des plantes à fleurs.
Dans ce projet, nous proposons :
i) d'élucider la fonction développementale et moléculaire de LEAFY chez les bryophytes,
ii) de reconstruire la trajectoire évolutive du réseau de régulation de gènes de LEAFY chez les plantes terrestres
iii) de déterminer le code cis-régulateur qui a maintenu l'expression de LEAFY dans les méristèmes des pousses au cours de la diversification des plantes terrestres.
Ce projet unique pour l’ampleur de la distance évolutive qu’il embrasse et l’importance du processus dans la construction des plantes combine l’expertise de deux équipes complémentaires (génétique des bryophytes, biologie des méristèmes, analyses génomiques et bio-informatiques, connaissance étendue de la protéine LEAFY). Il est attendu des résultats fondamentaux sur l’évolution des plantes qui serviront de base à des publications à fort impact et à de la diffusion scientifique tous publics.

Coordination du projet

Francois Parcy (LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE CELLULAIRE ET VEGETALE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

RDP Reproduction et Développement des Plantes
LPCV LABORATOIRE DE PHYSIOLOGIE CELLULAIRE ET VEGETALE

Aide de l'ANR 548 117 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2022 - 48 Mois

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