Un nouveau mécanisme contrôlant le déterminisme du sexe

Le contrôle de la voie du déterminisme des carpelles conduit au déterminisme du sexe chez les cucurbitacées

Afin d'augmenter la diversité génétique et la valeur adaptative de la descendance, les plantes à fleurs ont développé plusieurs systèmes pour empêcher l'autofécondation. Grâce aux processus de déterminisme du sexe, des fleurs mâles et femelles unisexuées peuvent se développer sur la même plante (monoécie) ou sur des individus séparés (dioécie). Le contrôle du sexe des fleurs est utile pour la sélection des plantes en vue de la production de graines hybrides F1 et pour la production de fruits.

Dans une étude publiée dans Science, le groupe FLOCAD de l'IPS2 a isolé un mutant de transition sexuelle femelle-mâle chez le melon et a identifié le gène responsable comme étant le gène d'identité du carpelle CRABS CLAW (CRC). Le régulateur principal de la détermination du sexe chez les cucurbitacées est le facteur de transcription WIP1, dont l'expression orchestre le développement de la fleur mâle. WIP1 recrute le corépresseur TOPLESS au niveau du promoteur de CRC pour inhiber son expression par désacétylation des histones. L'altération de l'interaction physique TOPLESS-WIP1 entraîne l'expression de CRC, la détermination du carpelle et, par conséquent, l'expression de l'inhibiteur des étamines, l'aminocyclopropane-1-acide carboxylique synthase 7 (CmACS7), conduisant au développement de la fleur femelle. Ces résultats suggèrent que les gènes du déterminisme sexuel ont évolué pour interférer avec la fonction méristématique des fleurs, conduisant au développement de fleurs unisexuelles.

Les résultats décrits dans cette étude sont le fruit d'une longue collaboration impliquant l'Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2) et l'Unité de Génétique et d'Amélioration des Fruits et Légumes de l'INRAE en Avignon.

24/11/2022