L'anatomie stomatique coordonne la taille des feuilles avec la cinétique de Rubisco dans Limonium

Julien Boulard

Les plantes sont des organismes intégrés dans lesquels toutes les parties doivent bien fonctionner ensemble afin de maximiser la forme physique de l'ensemble, appelé intégration des traits. Cela est particulièrement évident lorsque nous considérons les traits photosynthétiques. Les feuilles des plantes doivent équilibrer le CO2 l'offre et la demande car il est coûteux de fournir une feuille à haute capacité de photosynthèse, surtout si le CO est limité2 la fourniture. L'anatomie stomatique, en particulier la densité et la taille, régule l'échange de gaz avec l'atmosphère et est un déterminant important du CO2 approvisionnement de la feuille. La taille et la densité stomatales résultantes d'une feuille entièrement déployée ne se développent cependant pas isolément, elles se développent plutôt dans le contexte de la différenciation et de l'expansion des cellules foliaires entières. Le genre Limonium, communément appelée lavande de mer, est adaptée aux environnements stressants du bassin méditerranéen. Il est important de noter qu'il existe des différences entre Limonium espèces dans les propriétés biochimiques du CO clé2 enzyme de fixation, Rubisco, et aussi dans la taille des feuilles, ce qui en fait un système idéal pour étudier l'intégration des traits photosynthétiques.

Un aperçu conceptuel des hypothèses d'intégration des traits testées dans l'étude. Crédit d'image: Conesa et al.

Une nouvelle étude de Conesa et al. et publié dans AoBP teste l'hypothèse que l'intégration des caractères se pose à la fois (i) à la coordination fonctionnelle entre la cinétique stomatique et Rubisco et (ii) au développement partagé entre la taille des feuilles et la densité stomatique. Ils ont utilisé une expérience de jardin commun avec dix Limonium pour démontrer que la variation de la cinétique de Rubisco (kcchat et Sco) et la taille des feuilles sont coordonnées par des traits stomatiques (densité, taille, gsmax, opérationnel gs). Plus précisément, ils montrent (i) que les espèces à faible conductance stomatique ont développé des enzymes Rubisco mieux adaptées aux faibles CO chloroplastiques opérationnels2 et (ii) qu'une plus faible densité stomatique était associée à une plus grande taille des feuilles, ce qui peut s'expliquer par une plus grande proportion de cellules de la chaussée chez les espèces à grandes feuilles. Ils ont également constaté que les relations de traits Limonium sont dans certains cas opposés à ceux décrits précédemment. Compte tenu de la diversité des espèces végétales dans le monde, la coordination des caractères au sein de groupes d'espèces particuliers peut être très variable. Les auteurs concluent en affirmant l'importance d'étudier les plantes en tant qu'organismes intégrés afin de comprendre les modèles de covariation des traits d'une espèce à l'autre.

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