Vernalisation

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La vernalisation est une période de froid subie par une plante nécessaire pour la faire passer du stade végétatif au stade reproductif, c'est-à-dire pour enclencher la floraison. Certains laboratoires disposent de serres ou fosses équipées pour une « vernalisation contrôlée ».

Vernalisation et stratification sont deux notions différentes, bien que souvent confondues, la vernalisation est le phénomène biologique qui permet l'induction florale, alors que la stratification est un procédé technique permettant de lever la dormance, elle permet d'imiter artificiellement les conditions hivernales pour initier la germination[1].

Une définition aux limites variables[modifier | modifier le code]

Stricto-sensu, la vernalisaton décrit l'effet des basses températures pour induire ou accélérer la capacité à la floraison. En 1964, G.W. M. Barendse signale que dans la littérature d'autres significations ont pu être adoptées, comme par exemple la levée de la dormance, la stimulation de la floraison par de hautes températures, tandis que la longueur des jours, l'intensité lumineuse et la nutrition étaient des facteurs parfois annexés à la définition du phénomène ; la définition stricte est celle qui a été adoptée par Chouard, Gregory et Purvis, Lang et Melchers, Wellensiek, Doorenbos et Zeevart[2].

Histoire[modifier | modifier le code]

Le phénomène de vernalisation a d'abord été observé en 1857 par John H. Klippart (en) (1857)[3] qui décrit des méthodes pour traiter par le froid des semences de blés d'hiver humidifiées afin d’accélérer leur croissance une fois plantées au printemps. En 1898 Conrad von Seelhorst (de) Conrad von Seelhorst (de) avait également remarqué que les céréales dites d'hiver exigent une exposition de leurs semences en germination ou de leurs plantules à des températures basses pour arriver à épiaison. Dans une publication de 1918 George Klebs rapporte des effets semblables sur les betteraves à sucres et d'autres biannuelles[4]. En 1918 encore,Johann Gustav Gassner étend ces observations à d'autres végétaux et précises les besoins de vernalisation différentiels des seigles d'hiver et de printemps [5].

C'est Trofim Lyssenko qui donna en 1928 un nom au phénomène, en russe d'abord (yarovizatsiya, sur la base de яровой, yarovoe) , puis dans sa traduction française et anglaise, vernalisation/vernalization. En synonyme de vernalisation on trouve aussi le calque du russe soit Iarovisation ou javorisation. Des auteurs français ont pu utiliser le terme printanisation[6].

Le terme "vernalisation" a été forgé en 1933 par R.O. Whyte et P.S. Hudson en 1933 pour rendre compte des expériences de Lyssenko (Vernalisation or Lyssenko's method for the pre-treatmant of seed, Bulletin of the Imperial Bureau of Plant Genetics, March 1933, No9)[7]

En France, la Revue de Botanique appliquée rend compte du phénomène dès 1933, mais encore en 1934, en 1936 et encore en 1939. En 1933 un rédacteur, W.R., rapporte et commente une contribution de N. Von Gescher à la Revue Internationale d'Agriculture (La "iarovisation", nouvelle méthode de raccourcissement de la période végétative des plantes)[8]. En 1934 un compte-rendu, non signé, traite d'un texte de E. Schribaux et L. Friedberg soumis la même année à l'Académie Agricole de France (La printanisation des blés)[9]. En 1936 le JATBA consacre un long article aux Bases botaniques et Géographiques de la sélection. D'après N. Vavilov ; l'article se conclut par un court paragraphe intitulé "Importance de la iarovisation pour l'utilisation des ressources végétales mondiales"[10]. En 1939 L. Friedberg, sur la base notamment d'expérimentations conduites à Versailles, signe une contribution intitulée La printanisation des céréales en France ; il conclut en limitant l’intérêt de cette technique en France au travail des chercheurs et des sélectionneurs[11].

Après guerre le JATBA traite du sujet à plusieurs reprises. En 1950 J.F. Leroy fait un long compte-rendu élogieux de l'ouvrage de A.E. Murneek et R.O.Whyte Vernalization and photoperiodism : a symposium (1948,Chronica Botanica Company)[12]. Dans un autre numéro de la même année, Auguste Chevalier prend prétexte de la récente publication par Julian Huxley de La génétique soviétique et la science mondiale, pour analyser la situation crée après 1948 dans un article intitulé Comparaison entre la génétique néo-mendélienne, la génétique soviétique ou lyssenkiste et l'œuvre de N. I. Vavilov [13].

En 1944 Louis Blaringhem présente à l'Académie des Sciences une note de Roger David intitulée Essais de printanisation de diverses céréales[14]. En 1946, R. David publie chez Hermann & C. Facteurs de développement et Printanisation des végétaux cultivés[15]. R. David publiera également Contribution à l'étude biologique du froid : essai de printanisation du blé en Provence (La Revue Scientifique, No 3227, décembre 1943, fasc.10) ainsi que Contribution à l'étude biologique du froid. L’Évolution des inclusions lipidiques de l'embryon de blé pendant le traitement de printanisation (1947).

Le 8 décembre 1950 la Société Botanique de France organise un débat sur la vernalisation autour d'un exposé de Pierre Chouard [16].

Mécanismes[modifier | modifier le code]

La vernalisation a été étudiée chez l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana), le paragraphe suivant détaille les mécanismes moléculaires de la vernalisation chez cette espèce.

En absence de vernalisation, les gènes permettant la floraison sont bloqués par le facteur de transcription FLC (pour Flowering Locus C). Lorsque la plante est exposée au froid, une protéine VIN3 va désacétyler les histones H3 et H4 au locus FLC, ce qui initie la répression de FLC. Pour maintenir cette répression, des protéines VRN1 et VRN2 vont méthyler l'histone H3[17].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Encyclopædia Universalis, « VERNALISATION », sur Encyclopædia Universalis (consulté le 6 janvier 2018)
  2. http://edepot.wur.nl/292388
  3. 12th Annual report of the Ohio State Board of Agriculture for 1857, pp 562-816. 1858
  4. Uber die Blitenbi1dung von Sempervivuin. Flora (Jena) 111/112, 128-151, 1918 (cité dans W.W. Schwabe, Physiology of vegetative reproduction and flowering. Plant Physiology. a treatise, 1971)
  5. Beiträge zur physilogischen charakteritik sommer und winter-annualer Gewächse insbesondere der Getreidepflanzen, z. bot. 10, 417-430, 1918 (cité dans W.W. Schwabe, Physiology of vegetative reproduction and flowering. Plant Physiology. a treatise, 1971)
  6. Pierre Chouard, VERNALIZATION AND ITS RELATIONS TO DORMANCY, ANNUAL REVIEW OF PLANT PHYSIOLOGY AND PLANT MOLECULAR BIOLOGY,Volume: 11, Pages: 191-238, 1960
  7. G.D.H. Bell, Preliminary Experiments on Vernalisation, The Journal of Agricultural Science, Vol. XXV, PART II, April 1935, Cambridge University Press
  8. http://www.persee.fr/doc/jatba_0370-3681_1933_num_13_148_5308?q=iarovisation
  9. http://www.persee.fr/doc/jatba_0370-3681_1934_num_14_156_5407
  10. http://www.persee.fr/doc/jatba_0370-3681_1936_num_16_176_5614?q=iarovisation+printanisation
  11. Notes et actualités.. In: Revue de botanique appliquée et d'agriculture coloniale, 19ᵉ année, bulletin n°209, janvier 1939. pp. 42-61. URL : www.persee.fr/doc/jatba_0370-3681_1939_num_19_209_5944
  12. http://www.persee.fr/doc/jatba_0370-5412_1950_num_30_327_6299?q=vernalisation
  13. http://www.persee.fr/doc/jatba_0370-5412_1950_num_30_335_6349?q=vernalisation
  14. Comptre-rendus des séances de l'Académie des Sciences, Tables alphabétiques,Juillet-décembre 1944, Table des matières du tome 219
  15. Compte-rendu par Auguste Chevalier dans Revue internationale de botanique appliquée et d'agriculture tropicale, 28ᵉ année, bulletin n°303-304, Janvier-février 1948. pp. 87-97. www.persee.fr/doc/jatba_0370-5412_1948_num_28_303_2111
  16. Pierre Chouard, Exposé introductif : les phénomènes fondamentaux de la vernalisation, Bulletin de la Société Botanique de France,1951,98:sup1, 67-81
  17. Manoël Prouteau et Vincent Colot, « Contrôles épigénétiques, développement et variation génétique naturelle chez les plantes », Médecine/Sciences, vol. 21, no 4,‎ , p. 422–427 (lire en ligne)