FonctionEdit
Une plante va abscire une partie soit pour se débarrasser d’un membre qui n’est plus nécessaire, comme une feuille pendant l’automne, ou une fleur après la fécondation, soit pour les besoins de la reproduction. La plupart des plantes à feuilles caduques laissent tomber leurs feuilles par abscission avant l’hiver, tandis que les plantes à feuilles persistantes abscissent continuellement leurs feuilles. Une autre forme d’abscission est la chute des fruits, lorsqu’une plante abscende un fruit encore immature, afin de conserver les ressources nécessaires pour amener le fruit restant à maturité. Si une feuille est endommagée, une plante peut également l’abscire pour conserver l’eau ou l’efficacité photosynthétique, en fonction des « coûts » pour la plante dans son ensemble. La couche d’abscission est de couleur verdâtre-grisâtre.
L’abscission peut également se produire dans les feuilles prématurées comme moyen de défense de la plante. Il a été démontré que l’abscission des feuilles prématurées se produit en réponse à l’infestation par les pucerons gallicoles. En abscendant les feuilles qui ont accueilli des galles de pucerons, il a été démontré que les plantes diminuent massivement la population de ravageurs, puisque 98% des pucerons dans les galles abscendues sont morts. L’abscission est sélective, et le risque de chute des feuilles augmente avec le nombre de galles. Une feuille avec trois galles ou plus était quatre fois plus susceptible d’abscission qu’une feuille avec une seule, et 20 fois plus susceptible d’être abandonnée qu’une feuille sans aucune galles.
ProcessEdit
L’abscission se produit dans une série de trois événements : 1) la résorption, 2) la formation d’une couche protectrice, et 3) le détachement. Les étapes 2 et 3 peuvent se produire dans l’un ou l’autre ordre selon l’espèce.
RésorptionEdit
La résorption consiste à dégrader la chlorophylle pour en extraire la majorité de ses nutriments. L’azote se trouve dans la chlorophylle et est souvent un nutriment limitant pour les plantes car celles-ci ont besoin de grandes quantités de N pour former des acides aminés, des acides nucléiques, des protéines et certaines hormones végétales. Une fois que l’azote et les autres nutriments ont été extraits de la chlorophylle, les nutriments se déplacent vers d’autres tissus de la plante. La résorption est ce qui provoque le changement de couleur des feuilles à l’automne. Les caroténoïdes présents dans les feuilles sont plus lents à se dégrader que la chlorophylle, c’est pourquoi les feuilles d’automne apparaissent en jaune et en orange.
Formation de la couche protectriceModifié
Les cellules situées sous la zone d’abscission se divisent et forment une couche de cellules de liège. Situées de part et d’autre de la zone d’abscission se trouvent des couches de cellules de parenchyme, qui produisent et injectent de la subérine et de la lignine sous la zone d’abscission dans la nouvelle couche de cellules de liège. La subérine et la lignine créent une couche durable et imperméable pour la plante une fois que l’organe est détaché.
DétachementEdit
Cette étape peut se produire de diverses manières selon l’espèce mais se produit toujours au niveau de la zone d’abscission. Le détachement peut se produire lorsque les couches de cellules du parenchyme sécrètent des enzymes de la paroi cellulaire pour auto-digérer la lamelle moyenne, qui maintient les parois cellulaires ensemble au niveau de la zone d’abscission. Cela provoque la rupture des cellules de la zone d’abscission et la chute de la feuille ou d’une autre partie de la plante. Les cellules végétales de la zone d’abscission absorbent une grande quantité d’eau, gonflent et finissent par éclater, ce qui entraîne la chute de l’organe. Une fois détachée, la couche protectrice de liège sera exposée.
MécanismesEdit
StructureEdit
Dans les arbres à feuilles caduques, une zone d’abscission, également appelée zone de séparation, se forme à la base du pétiole. Elle est composée d’une couche supérieure qui comporte des cellules aux parois fragiles, et d’une couche inférieure qui se dilate à l’automne, brisant les parois fragiles des cellules de la couche supérieure. Cela permet à la feuille de se détacher.
Le manque de chlorophylle comme déclencheurEdit
La réduction de la production de chlorophylle dans les feuilles en raison de la diminution de la lumière du soleil en automne explique pourquoi certaines feuilles deviennent jaunes. Cependant, la couleur jaune peut attirer les pucerons, donc certains arbres rendent les feuilles rouges à la place en injectant un pigment brillant. La perte de chlorophylle peut également contribuer au processus d’abscission.
ChemicalEdit
Une variété d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) est générée par les plantes pendant les périodes de stress (biotique et abiotique), y compris la lumière UV, les températures fraîches, la lumière excessive, les agents pathogènes, les parasites et la salinité élevée. La présence et la production continue de ces ROS provoquent une perturbation de l’homéostasie des composants cellulaires, ce qui entraîne un dysfonctionnement métabolique et l’expression d’enzymes dégradant les parois cellulaires (EDC).
HormonalEdit
Si les chercheurs pensaient à l’origine que l’acide abscissique était l’hormone stimulant l’abscission (d’où le nom de l’hormone), il a été prouvé par la suite qu’il ne joue pas un rôle primordial. En fait, l’auxine, une hormone végétale, et l’éthylène ont été impliqués comme régulateurs importants de la signalisation de l’abscission. Les deux composés agissent de manière synergique : Lorsque les niveaux d’auxine diminuent, le flux d’auxine vers la zone d’abscission est réduit. L’épuisement de l’auxine rend la zone d’abscission sensible à l’éthylène. Lorsque la plante est alors exposée à l’éthylène, l’expression génétique des enzymes de dégradation de la paroi cellulaire telles que la cellulase et la polygalacturonase est activée. Cependant, cela ne veut pas dire que l’éthylène active directement l’expression du gène WDE, car les éléments responsables de la détection de l’éthylène n’ont pas été trouvés dans la région promotrice du gène.La diminution des niveaux d’auxine a également été impliquée dans le changement de couleur des feuilles en automne.