Etablissement d’un lien entre croissance racinaire et élasticité des cellules de surface
La croissance des plantes est extrêmement sensible aux contraintes de l’environnement, qui agissent in fine sur le fonctionnement des parois cellulaires ; le relâchement ou le blocage des parois permet, respectivement, le grandissement cellulaire ou son arrêt. Chez la plante modèle Arabidopsis poussant in vitro, nous avons montré que le stress du à une carence en l’élément nutritif phosphate « -Pi » bloque très rapidement, et irréversiblement, la croissance racinaire (figure ci-dessous).
Si des liaisons chimiques sont responsables de l’arrêt de l’expansion cellulaire, alors elles devraient modifier rapidement les propriétés mécaniques des parois. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé la microscopie à force atomique (AFM). Nous avons démontré un accroissement de la rigidité de la paroi cellulaire en absence de Pi dans la zone de transition racinaire par des mesures de nanoindentation avec l’AFM.
Enfin, ces résultats démontrent que l’AFM est une excellente technique qui permet de mesurer avec précision un changement rapide de l’état de la paroi cellulaire sur un organisme vivant.
Les mesures AFM ont été réalisées par Christian Godon et les analyses des courbes ont été réalisées par Jean-Marie Teulon sur des plantules produites par Christian à partir de graines fournies par Thierry Desnos.
Balzergue C, Dartevelle T, Godon C, Laugier E, Meisrimler C, Teulon J-M, Creff A, Bissler M, Brouchoud C, Hagège A, Müller J, Chiarenza S, Javot H, Becuwe-Linka N, David P, Péret B, Delannoy E, Thibaud M-C, Armengaud J, Abel S, Pellequer J-L, Nussaume L and Desnos T (2017) Low phosphate activates STOP1-ALMT1 to rapidly inhibit root cell elongation. Nat. Commun. 8 : 15300.