Modèle ABC
modèle génétique de la formation d'une fleur / De Wikipedia, l'encyclopédie encyclopedia
Développement floral
En botanique, le modèle ABC est un modèle scientifique décrivant le fonctionnement génétique du développement floral, processus par lequel les plantes à fleurs produisent une fleur à partir d'un méristème floral. Pour ce faire, trois évolutions physiologiques doivent se produire : premièrement, la plante doit passer de l'immaturité sexuelle à un état de maturité sexuelle (c'est-à-dire une transition vers la floraison) ; deuxièmement, le méristème apical végétatif se transforme en méristème floral ou inflorescence ; et enfin, les organes individuels de la fleur grandissent. Cette dernière phase a été modélisée à l'aide du modèle ABC, qui vise à décrire la base biologique du processus du point de vue de la génétique moléculaire et du développement.
Un stimulus externe est nécessaire pour déclencher la différenciation du méristème en un méristème floral. Ce stimulus active la division cellulaire mitotique dans le méristème apical, en particulier sur ses côtés où de nouveaux primordia sont formés. Ce même stimulus amène à la croissance de méristèmes floraux par opposition aux méristèmes végétatifs. La principale différence entre ces deux types de méristèmes, outre la disparité entre l'organe objectif (végétatif ou reproducteur), est la phyllotaxie verticillée, c'est-à-dire l'absence d'élongation de la tige parmi les verticilles successifs du primordium. Ces verticilles suivent un développement acropétal, donnant naissance aux sépales, pétales, étamines et carpelles. Une autre différence avec les méristèmes axillaires végétatifs est que le méristème floral est « déterminé », ce qui signifie qu'une fois différenciées, ses cellules ne se divisent plus[1].
L'identité des organes présents dans les quatre verticilles floraux (calice, corolle, étamines et pistil) est la conséquence de l'interaction d'au moins trois types de produits génétiques, chacun ayant des fonctions distinctes. Selon le modèle ABC, les fonctions A et C sont nécessaires pour déterminer l'identité des verticilles du périanthe et des verticilles reproducteurs, respectivement. Ces fonctions sont exclusives et l'absence de l'une d'entre elles signifie que l'autre déterminera l'identité de toutes les verticilles florales. La fonction B permet de différencier les pétales des sépales sur le verticille secondaire, ainsi que de différencier l'étamine du carpelle sur le verticille tertiaire.
La théorie foliaire de Goethe a été formulée au XVIIIe siècle et suggère que les parties constitutives d'une fleur sont des feuilles structurellement modifiées, qui sont fonctionnellement spécialisées pour la reproduction ou la protection. La théorie a été publiée pour la première fois en 1790 dans l'essai Versuch die Metamorphose der Pflanzen zu erklären[2] [« Tentative d'explication de la métamorphose des plantes »], dans lequel Goethe écrit :
« on peut aussi bien dire qu'une étamine est un pétale contracté, qu'un pétale est une étamine en expansion ; ou qu'un sépale est une feuille de tige contractée approchant un certain stade de raffinement, qu'une feuille de tige est un sépale élargi par l'afflux de sèves plus grossières[3]. »