2. Les mécanismes du photopériodisme
Le fait que la lumière soit perçue par la plante suggère la présence d'une substance photoréceptrice qui induit une réaction de type hormonal.
• L'agent photorécepteur
Les feuilles constituent les organes de perception du stimulus photopériodique : chez l'épinard, une seule feuille placée en jour long suffit à provoquer la floraison de la plante ; plus précisément, les jeunes feuilles en voie de croissance sont les plus sensibles.
La recherche d'un agent photorécepteur et de ses caractéristiques spectrales, amorcée de façon indirecte par l'étude de spectres d'action à l'aide de filtres colorés puis de radiations monochromatiques (obtenues avec des prismes ou des réseaux de diffraction), s'est poursuivie par la mise en évidence directe, spectrophotométrique, dans les feuilles d'un pigment appelé phytochrome (W. L. Butler et coll.). C'est une chromoprotéine, qui existe sous deux formes isomères interconvertibles, l'une inactive qui absorbe le rouge clair, l'autre active physiologiquement qui absorbe le rouge sombre (infrarouge proche ou rouge lointain). Des changements de configuration moléculaire suivent l'isomérisation et induisent des variations de potentiel électrique au niveau des membranes, ce qui modifie leur perméabilité à certains ions ; de plus, on a récemment montré qu'un médiateur chimique, l'acétylcholine – dont le rôle dans la transmission de l'influx nerveux chez les animaux est bien connu –, intervient dans la réaction : le médiateur peut remplacer la lumière rouge clair (M. J. Jaffé) et induire un effet morphogénétique comme l'inhibition de formation de racines.
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