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Interactions de la plante avec son milieu

 

La plante face aux agressions

Les agresseurs

Mécanismes

Moyens de défenses

Protection

Défenses actives

Moyens de défenses

Les défenses actives

Après la pénétration de micro-organismes ou de parasites la plante va d'une part essayer d'isoler la zone d'attaque et d'autre part de repousser ou de détruire l'agresseur.

Quand un mycélium a pénétré dans le cytoplasme cellulaire, la plante réagit. Le sucoir fongique est rapidement enduit de sécretions de la cellule hôte. En plus des phénomènes de résistances locales contre l'agresseur, des signaux sont envoyés à la plante entière. On parle alors de résistance systèmique. De l'acide salicylique (l'aspirine) et de l'éthylène sont produits. Ils interviendraient dans la synthèse des protéines PR et dans les phénomènes de nécroses :

Une zone contaminée peut ainsi être isolé par lignification des cellules saines environnantes. Du liège se forme autour de la région sensible et peut entraîner sa nécrose en bloquant les échanges avec le reste du végétal. Un autre moyen similaire est de créer une zone d'abscission pour amputer l'organe atteint si cela est possible. Généralement il y a lignification d'une rangée de cellule, et élongation de la rangée voisine, ce qui entraîne la fragilisation de la région à supprimer. Pour bloquer la possible propagation des pathogènes par les vaisseaux conducteurs, beaucoup de végétaux obstruent le xylème par fabrication de tyles. Mais cette réaction peut être fatale au végétal en limitant trop fortement la circulation de la sève.

Au niveau cellulaire on peut également observer une augmentation générale de l'épaisseur de la paroi. Un dépôt de callose et de cellulose supplémentaire mais aussi de composés phénoliques toxiques permet de limiter la pénétration des micro-organismes. Le cytoplasme se densifie, le noyau augmente de taille (à cause de synthèses d'ARNm plus importantes ?). Des enzymes peuvent permettre la lyse des corps étrangers mais cela est très rare. On observe plus souvent une lyse de la cellule. Cette défense par nécrose des cellules contaminées permet une bonne résistance de la plante à l'agression (ce phénomène est très proche de l'apoptose des cellules animales). La turgescence de la cellule diminue, il y a accumulation de composés phénoliques puis mort cellulaire provoquée par la plante. La plante peut également produire des inhibiteurs spécifiques des enzymes du pathogène, libérer du cyanide et détoxifier les toxines par dégradation. Le cyanide, non toxique, se transforme en cyanure au contact de certaines enzymes, ce qui provoque la mort cellulaire.

Les cellules produisent des inhibiteurs de croissances et des composés toxiques contre les agresseurs.

Le végétal sécrète des molécules spécifiques aux agressions, les phytoalexines, les protéines PR et des radicaux libres.

  • La production de phytoalexines, des antibiotiques végétales, est induite par des molécules de grands poids moléculaires qui constituent la paroi et les enveloppes des micro-organismes.
  • Les protéines PR sont des protéines de défenses qui interviennent en cas de stress, activent des enzymes contre les pathogènes, inhibent la réplication de virus, stimulent la production de phénols et favorisent la formation de lignine. Leurs rôles est donc très important pour la plante.
  • Les radicaux libres (O2-, H2O2, NO) inhibent la germination des spores, participent à renforcer la paroi, activent les gènes de défense, interviendraient dans les nécroses et stimulent la production de phytoalexines et de protéines PR.

 

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