Selon une étude publiée dans le numéro de septembre2018 de la revue , la reproduction chez les plantes reposerait sur une poussée énergique et une bonne dose de communication.
Il s’agit d’un processus semĂ© d’embĂ»ches. Chaque grain de pollen contient deux cellules reproductrices mâles, incapables de se dĂ©placer seules, et l’ovule est profondĂ©ment enfoui dans le pistil (organe femelle de la fleur). Pour atteindre l’ovule, la cellule reproductrice mâle dĂ©pend donc d’un tube pollinique qui s’étend Ă travers les tissus du pistil. Les tubes polliniques, structures envahissantes prĂ©sentant la croissance la plus rapide de toutes les cellules du règne vĂ©gĂ©tal (jusqu’à 1 ou 2cm Ă l’heure, ou 500fois leur taille originale), mesurent parfois jusqu’à 30cm, selon l’anatomie de la fleur. Afin de fĂ©conder l’ovule, le tube pollinique (dont le diamètre est de 1/20 Ă 1/5 celui d’un cheveu humain) doit faire son chemin au travers d’un rĂ©seau complexe de tissus et surmonter les obstacles qu’il rencontre. Ce phĂ©nomène, bien documentĂ©, exige une communication au niveau cellulaire avec les tissus femelles de la fleur, mais on en sait relativement peu sur les mĂ©canismes cellulaires en jeu. C’est pourquoi des scientifiques des universitĂ©s Ŕ¦°óSMÉçÇř et Concordia ont Ĺ“uvrĂ© de concert afin d’étudier la force de croissance de tubes polliniques au moyen d’une puce microfluidique.
«D’un point de vue mécanique, le processus menant à l’allongement du tube pollinique est semblable à celui qui préside à la progression du cathéter à ballonnet au cours d’une angioplastie– des forces sont générées par le liquide sous pression», explique MuthukumaranPackirisamy, du Département de génie mécanique, industriel et aérospatial de l’Université Concordia. «Nous avons donc conçu une micropoutre avec jauge intégrée sur laquelle les tubes polliniques devaient exercer une pression pour continuer d’allonger.»
AnjaGeitmann, auteure en chef de l’étude, qui travaillait auparavant Ă l’UniversitĂ© de MontrĂ©al et est maintenant titulaire d’une chaire de recherche du Canada au DĂ©partement des sciences vĂ©gĂ©tales de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, ajoute: «Grâce Ă la technologie des puces microfluidiques, nous avons pu observer ce qui se passait rĂ©ellement dans le tube pollinique au cours de sa croissance, et mesurer ce phĂ©nomène. Nous avons dĂ©couvert que la pression de l’eau et la force qu’exercent ces cellules microscopiques lorsqu’elles poussent Ă travers les tissus de la plante pour atteindre leur destination peuvent ĂŞtre comparĂ©es Ă celles de l’air que nous mettons dans les pneus de nos voitures pour leur permettre de rouler. Nous sommes d’autant plus enthousiastes, car nous avons dĂ©couvert que des changements se produisent dans le mode de croissance du tube pollinique lorsque ce dernier se bute Ă un obstacle, ce qui donne Ă penser que les cellules sont, d’une certaine façon, capables de "sentir" la rĂ©sistance physique au sein de leur milieu et d’y rĂ©agir. C’est passionnant de pouvoir visualiser ce processus, et cela soulève de nombreuses questions des plus intĂ©ressantes sur la communication entre les cellules mâles et femelles.»
Cette étude a été financée par le Fonds de recherche du Québec– Nature et technologies et par une chaire de recherche de l’Université Concordia.
Pour consulter l’article «Measuring the growth force of invasive plant cells using Flexure integrated Lab-on-a-Chip (FiLoC)», par MahmoodGhanbari, MuthukumaranPackirisamy et AnjaGeitmann, visitez le .
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