Gene derrière les tournesols de Van Gogh identifiés

Une équipe de biologistes de plantes a identifié le gène responsable de la mutation 'double fleur' immortalisée par Vincent van Gogh dans sa série iconique de tournesol.

La série 1888 de Van Gogh comprend une peinture, maintenant à la National Gallery à Londres, dans laquelle beaucoup de fleurs représentées manquent du large centre sombre caractéristique des tournesols et se composent principalement de pétales d'or. Ce n'était pas seulement une licence artistique sur van Gogh ' Mais une reproduction fidèle d'une variété mutante de tournesol. Dans un article publié cette semaine dans PLoS Genetics1, les chercheurs de l'Université de Géorgie à Athènes rapportent qu'ils ont épinglé le gène responsable de la mutation, ce qui,prix rolex gmt faux, selon eux,rolex gmt master 2 replique, pourrait éclairer l'évolution de la diversité florale.

Un tournesol sauvage (Helianthus annuus) n'est pas tant une seule fleur que composée de minuscules fleurs. Les rayons de rayons dorés, situés à la jambe du tournesol, ressemblent à de longs pétales, sont symétriques bilatéralement et ne produisent pas de pollen. Ce travail appartient aux flasques de disques, de minuscules fleurs radialement symétriques qui occupent le centre plus sombre du tournesol. En combinaison, les deux types de fleurs créent l'impression d'une seule grande fleur et, vraisemblablement, une cible attrayante pour les pollinisateurs d'insectes.

'Le succès de la famille est déterminé par la stratégie florale', explique John Burke, biologiste de l'usine, qui a dirigé l'étude.

Parce que les changements dans la symétrie florale peuvent affecter la façon dont une plante interagit avec les pollinisateurs et donc sa forme reproductive, les tournesols inhabituels représentés par van Gogh ont piqué la curiosité de Burke.

Il dit que la diversité des traits observés dans de nombreuses espèces de plantes à fleurs est censée être liée à la classe de gènes 'CYC like', nommé d'après le gène CYCLOIDEA. Les gènes CYC comme les gènes contrôlent la transcription de l'ADN et influencent la morphologie florale dans les marguerites de Gerbera et les mauvaises herbes fleuries du genre Senecio qui appartiennent à la même famille que les tournesols, mais leur fonction dans les tournesols a été moins comprise.

'On a émis l'hypothèse que ces gènes pourraient être responsables de l'évolution de la diversité des têtes florales', explique Burke.

Un conte tubulaire Les mutants à fleurs douces présentent aux généticiens un défi pratique car leur manque de pollen relatif rend difficile la génération de progéniture. Pour surmonter cela, les chercheurs ont commencé par traverser un tournesol de type sauvage avec un mutant partiel à double fleur et ensuite permettre à la progéniture d'auto-polliniser. Parmi les descendants, il y avait un nouveau mutant avec des fleurs 'tubulaires',replique rolex gmt master 2 or acier, ainsi nommées en raison de leur ressemblance avec les pailles de soda. Les chercheurs ont rapidement tracé les différences entre les tournesols mutants et sauvages aux insertions de morceaux d'ADN dans le gène HaCYC2c. Dans les mutants à double fleur, il y avait une insertion; Dans les fleurs tubulaires, il y en avait deux.

Des études antérieures ont montré que HaCYC2c est fortement exprimé dans les fleurs de rayons. Les chercheurs ont constaté que dans les mutants à double fleur, la première insertion a augmenté l'expression de HaCYC2c dans tous les tissus floraux, ce qui a amené les fleurs du disque central à apparaître plus rayées. Dans les mutants tubulaires, la deuxième mutation d'insertion arrête la transcription du gène, empêchant la formation de rayons appropriés.

'Il semble que ce gène soit un acteur clé dans la détermination de la morphologie des rayons par rapport au disque dans les tournesols', dit Burke. 'Fondamentalement, si vous activez le gène au mauvais endroit, cela causera des fleurs de disque pour ressembler à des fleurs de rayons. À l'inverse, si vous frappez le gène, cela fait que les rayons deviennent plus disques. '

Les chercheurs ont construit un arbre familial de suivi de HaCYC2c sur différentes espèces de tournesol. Les résultats, disent-ils, suggèrent que les mutations du gène ont évolué de manière indépendante pour influencer la forme florale, confirmant des études antérieures d'autres parents de tournesol.

«D'autres usines utilisent les mêmes outils pour jouer les mêmes jeux», explique Victor Albert,rolex gmt master ii contrefaçon, un scientifique de l'Université à Buffalo à New York, qui n'a pas participé à l'étude. 'Ce gène a connu plusieurs fois tout au long de l'évolution'.

Parce que les tournesols peuvent se reproduire par auto-pollinisation et pollinisation croisée entre les individus, il est possible que les mutations conduisant à des flasques tubulaires représentent une adaptation. Les fleurs de rayons ne produisent pas de pollen mais attirent les pollinisateurs, de sorte que la mutation pourrait être un avantage dans les circonstances dans lesquelles seule l'auto-pollinisation est probable. 'Lorsque les plantes envahissent une nouvelle zone, et il n'y a pas autant de pollinisateurs pourquoi mettre de l'énergie dans un flot de rayons lorsque vous n'avez pas besoin d'attirer les pollinisateurs?' Dit Richard Abbott, un biologiste à l'Université de St Andrews en Ecosse qui étudie CYC comme les gènes du genre Senecio.

En revanche, la double mutation florale immortalisée par van Gogh est peu susceptible d'avoir été une caractéristique adaptative, car ces plantes auraient de la difficulté à se reproduire. 'Ce fut vraisemblablement une mutation aléatoire'.

En fait, dit Chapman, il est probable que les éleveurs de plantes humaines ont perpétué la mutation en raison de son apparence frappante. Mais, bien que la mutation qu'il porte présente un inconvénient, elle a offert une fenêtre dans l'histoire évolutive de la famille du tournesol.