Comment une tige fleurie (inflorescence) a bien pu être changée en choux-fleurs 🥦à la structure fractale au cours de la domestication ?
Quelques explications en français ⬇️ science.sciencemag.org/content/373/65…
Pas si facile de répondre à la question chez Brassica oleracea (chou-fleur / chou Romanesco) car les données manquent. On s’est fait aider par la cousine de laboratoire (Arabidopsis thaliana) où deux mutations suffisent à transformer l’inflorescence en petits choux
Chez Arabidopsis, on a analysé les luttes d’influence 🤼♂️ entre les gènes qui régissent la production de feuille🍃, tige 🌿ou fleur 🥀. En combinant connaissances acquises, nouvelles données et simulations informatiques, voici ce qu’on a compris ⬇️
Pour faire une🥀, la plante active son gène « architecte floral », il convoque des renforts qui repoussent les gènes « de tige » et hop, la 🥀 se forme
Chez le chou, les renforts sont absents (mutants), les gènes de tige envahissent le territoire de la🥀et hop une 🌿 pousse !
MAIS le bref passage des cellules de tige dans un état de fleur les affecte profondément : à la différence des tiges normales, elles poussent sans feuille et se multiplient « quasiment à l’infini »
Finalement, un chou est fait de bourgeons destinés à devenir des fleurs mais qui n'atteignent jamais leur but, ils se transforment en tiges qui à leur tour tentent de produire des fleurs et ainsi de suite. De cette réaction en chaîne🎇nait un amoncellement de tiges sur des tiges
Chez B. oleracea, le chou-fleur et le Romanesco se forment par un processus similaire à ceux d’Arabidopsis. Différence notable : les renforts floraux sont actifs mais ils arrivent très en retard. Les choux-fleurs sont cueillis avant (sinon, c’est plus des choux-fleurs) ⬇️
Par ailleurs, les choux-fleurs ont bien plus que deux mutations : des centaines accumulées pendant des siècles de domestication dont certaines doivent être responsables par exemple de leur aspect très compact (Guo_BMC-Biol_2021)
Et pourquoi le romanesco est si fractal? Car chez lui la production de tiges s’accélère (alors qu’elle est constante chez le chou-fleur) et ça donne un aspect pyramidal à chaque fleurette en faisant ressortir l’aspect fractal en relief
Pour tester cette hypothèse, on a même essayé de faire un romanesco d’Arabido : c’est presque réussi et ça ressemble à la prédiction par simulation.
« Pas tout à fait romanesco mais déjà un peu romanesc’ » dixit @simonrdg
Les mutations, c’est bon ! Naturelles ou induites par l’homme, ce sont elles qui nous nourrissent.
Avec le Romanesco, les mutations, c’est beau !
☑️Edible cauliflowers arose from domestication of Brassica oleracea over centuries
☑️However cauliflowers also form in the Arabidopsis ap1 cal double mutant
[Bowman_Development_93, Kempin_Science_95, Ferrandiz_Developpement_00 and more…]
☑️Existing knowledge + new data ➡️we built a functional gene regulatory network capturing meristem fates in both WT and cauliflower mutant + a 3D plant model with each meristem fate driven by its own GRN