N° d'ordre : 80
Année
1988
THESE
présentée
à
L'U.F.R. DES SCIENCES ET DES TECHNIQUES
DE L'UNIVERSITE DE FRANCHE-COMTE
pour obtenir le
DIPLÔME DE DOCTEUR
DE L'UNIVERSITÉ DE FRANCHE-COMTÉ
en : Sciences de la vie
CONTRIBUTION A L'ÉTUDE DE QUELQUES
i
1
EFFETS DE L'ACIDE BORIQUE IN SITU
!
1 ~
'-
(COLÉOPTILE DE BLÉ - HYPOCOTYLE DE
TOURNESOL ; COMPARAISON AVEC LES
ACIDES PHÉNYLACÉTIQUE ET INDOLYL-3
u
ACÉTIQUE) ET IN VIVO (DÉVELOPPEMENT DE
LA PLANTULE DE TOURNESOL ; CROISSANCE
ET CATABOLISME AUXINIQUE)
par
Michel ZOUZOU
Soutenue le 22 Juillet 1988 devant la Commission d'Examen:
Président
J. DUBOUCHET
Professeur à l'Université de Franche-Comté
Rapporteurs
J.P. CHAUMONT Professeur à l'Université de Franche-Comté
A. MERRIEN
Responsable de la Section Physiologie et
Nutrition, Centre Technique Interprofessionnel des
Oléagineux Métropolitains
Sous la Présidence
H. DURANTON
Membre de l'Académie des Sciences, Professeur à
d'Honneur de
l'Université L. Pasteur Strasbourg
Examinateur
A. SEGUIN
Docteur d'État, Maitre de conférences à l'Université
d'Abidjan, République de Côte-d'Ivoire

---

UNIVERSIT~ DE FRANCHE-COMT~ BESANÇON
Président: Monsieur le Professeur J.François ROBERT
Présidents honoraires: MM. THIEBAUT, LÉVËQUE, J. ROBERT
U.F.R. DES SCIENCES ET TECHNIQUES
DIRECTEUR
M. le Professeur Jean PARIZET
DOYENS HONORAIRES
MM. JACQUEMAIN, CHATELET, THIÉBAUT,
BERNARD, GALATRY, BULABOIS
DIRECTEURS ADJOINTS
PROFESSEURS HONORAIRES
M. le Professeur Alain CHAM BAUDET,
MM. BENNETON, CHATELET, MESNAGE, PERROT,
Chimie
PLUVINAGE, POTIER, QUANTIN, REAL, THIRY, TRILLAT,
M. le Professeur Jean-Paul KARCHE,
TRONCHET,UEBERSFELD
Pétrographie-Mlnéralogie
PROFESSEURS EMERITES
MM. CHALEAT, GREMILLARD
PROFESSEURS
MM. ALBIGNAC Roland
Biologie anim. et Ecologie
BANTEGNIE Robert
Mathématique
Mme LACROIX M·Th.
Mathématiques
BENILAN Philippe
Mathématiques
LALLEMENT Gérard
Mécanique appliquée
BERNARD Jean
Chimie Physique
LAUDE Bernard
Chimie organique
BERNENGO Jean-Claude
Génie Mécanique
LESAINT Pierre
Mathématiques 1
BIDAULT Michel
Taxonomie expérimentale
LHOTE François
Automatique
Mme BONAMY Jeanine
Physique Moléculaire
MANIA Jacky
Géologie Structurale et
Mme BRIDE Michèle
Zoologie Embryologie
appliquée
BROQUET Paul
Géologie
MERIGOUX Henri
Cristallographie et
BRUCKERT Sylvain
Ecologie végétale
Synthèses minérales
BULABOIS Jean
Physique Gle Optique
MIELLOU Jean·Claude
Analyse numérique
CAPODANNO Pierre
Mécanique théorique
MILLET Bernard
Botanique
CERUTII Ernest
Chimie appliquée
MONTAGNER Hubert
Psychophysiologie
CHALEAT Raymond
Mécanique appliquée
MOREELSGuy
Astronomie
CHAM BAUDET Alain
Chimie
OLIVIER Marcel
Electronique quantique
CHARDON Jean-Claude
Spectroscopie
OYTANA Claude
Mécanique appliquée
CHAUVE Pierre
Géologie minéralogie
PAGEnI Claude
Corrosion et traitements
COUGNARD Jean
Mathématiques
de surface
DEVIN Claude
Chimie 1er cycle
PARIZET Jean
Mathématiques
DOBREMEZ Jean-François
Biologie
POTIER Robert
Physique des solides
DU BOUCHET Jacques
Physiologie végétale
RANGHEARD Yves
Géologie
GALATRY Louis
Physique moléculaire
REMY François
Chimie des Eaux
GAUDEMER Yves
Biochimie
ROBERT Daniel
Physique
GIRARDET Claude
Physique moléculaire
ROBERT Guy
Electrochmie
GOMOT Lucien
Zoologie-Embryologie
ROBERT Jacques
Mathématiques 1
GOUARNE René
Mathématiques
STRICKER Christophe
Mathématiques
GRAS Georges
Mathématiques
THEOBALD Jean·Gérard
Spectroscopie hertzienne
GUYARD André
Hydrobiologie
THIEBAUT Jean
Petrogr. minéralogie
HARDOUIN-DUPARC Jean
Analyse Numérique et
TREHEL Michel
Informatique
informatique
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Zoologle·Embryologie
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Thermodynamique
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Physique Gle Optique
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VIGOUREUX Jean-Marie
Physique
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Pétrographie Minéralogie
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Responsable des services administratifs: Melle MOUREY Dominique
Professeurs des Instituts Universitaires de Technologie dont les activités de Recherche sont rattachées à la Faculté des
Sciences et Techniques de Besançon
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ECOLE NATIONALE SUP~RIEURE DE MICROM~CANIQUE ET MICROTECHNIQUE
DIRECTEUR
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des matériaux
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---

AVANT - PROPOS
Ava.nt de. pltûe.ntve. ce. tJr..a.va.i..l, i.l m' e...6t a.glté.a.bte d' exPJti..mve. me...6
ltemVtci.emen.t6 à. ce.ux qui.. ont pa..!tüci.pé. à. ~on élabOlta.üon.
Cet:te étude a. été ItW~ée a.u La.bolta.toi..Jte de Phy~i..otogi.e végé.:ta.te
de la Fa.cutté de...6 Sei..ence...6 et Techni.que~ de Be...6a.nçon ~o~ ta. di..Jtecti..on de Mo~i..eUlt
te Plto6e...6~eUlt Ja.cqUe...6 VUBOUCHET à. qui. je do~ mon i.ni..ti..a.ti..on et mon goût à. ta.
lteche.Jtehe. C' e...6t en ma.lt~ 1984 qu'a. eu ti..eu notJr..e pltemi..èJte lteneontJr..e à. ta. Fa.cutté
de...6 Sci..ence...6 et de...6 Techni..que...6 d'Abi..dja.n et i..t a. bi..en voutu m'a.eeepte.Jt à.
Be...6a.nçon pOUlt la ~u.Ue de ma. ~colaAi..té. Sa. d~poni..bi.tUé pa.lt6a.Ue, ~e...6 co~ei...t6
u.t-U.e...6 et ta. gltctnde bi..enve.i..Ua.nce qu' -<..e n' a. Ce...6~é. de m' a.ccoltdve. m' ont pe.Jtm~
de mene.Jt à. bi.e.n ce. tJr..a.va.i..t. Q.u' i.t tltouve i.ei. te témoi.gna.ge de toute ma. glta.ti..tude
e.t de mon PJto6ond lte...6peet.
Mo~i..eUlt Andlté MERRIEN, Re~po~a.bte de ta. Seeti..on PhlJ~i..otogi..e et
NutJr..i..ti..on a.u CentJr..e Inte.Jtplto6e..6-6i..onnet de...6 Otéa.gi..neux Mé.:tJtopoti..ta.i..~ a. ~ui..vi..
a.vee glta.nde ctttenti..on no~ tJr..a.va.ux dont te dévetoppement a. été ~~Ulté pa.lt ta.
~ubventi..on a.eeoltdée et Itenouvetée. Le~ d~e~~i..o~ que no~ a.vo~ eue...6 tOIt~ de
~e...6 p~~a.ge...6 a.u La.bolta.to.ur.e. ont été pit éci.e~e~. Q.u 1 i.t ~oi..t ~Ulté de ta. .4i..ncé-
Iti..té de me...6 ltemeJtci..ement.4.
MOMi..eUlt te P406e...6~eUlt Jea.n-Pi..e.JtIte CHAUMONT, qui.. a. toujol.L/f..6 pJt.i.6 en
co~i..délta.ti..on nM pltéOCcupctÜoM, m' a. 6a.i..t t' honneUlt de ~e j obtdAe à. ce J Ulty .
Jet' en lteme.Jtci..e cha.teUlte~ement.
MOMi..eUlt Ata.i..n SEGUIN, M~e de Con6é1tence...6 à. ta. Fa.eulté de...6 Sci..ence...6
et de...6 TechYÛque...6 d' Abi..dja.n, a. pail. ta. qua..Uté de ~e...6 eMe.i..gnemen.t6 en licence et
m~~e ~~ci..Zé mon i.ntéltêt pOUlt te...6 phytoholtmone...6 de Clto~a.nce. It a. a.ccepté
de j uge.Jt ce mémo-Vte. Jet' en lteme.Jtci.e tltèA 6olttement.
Ma. vi.ve Itecon~~a.nce va. à. Mo~i.eUlt te. Plto6e...6~eUlt He~i. VURANTON,
Memblte. de l' IMt1..:tu.;t, qui.. rna..!glté ~e...6 mutti..pteh oceupctÜoM m' a. 6a.U te tltè..6
glta.nd honneUlt, d' exa.mi..neJt ce tJr..a.va.i..t et de pJté-6i..de.Jt tu tJr..a.va.ux du JUlty.
Me...6 ltemeJtci.emen.t6 ~'a.d/te..6-6ent ~i. à. Ma.demo~eUe AltmeUe COURTO! S,
à. MOMi..eUlt Gi..lbve.t AE8ISCHER a.i..Mi.. qu'à. Mo~i.~Ult LIEVREMONT et ~on équi..pe. pOUlt
leUlt e.66i..c.a.ce. co-Ua.bolta.üon tOlt~ de. ta. ltW~a.üon de ce. ma.nu..6CltU.

---

A MA MAMAN
ET
A TOUS CEUX DE MA FAMILLE QUI M'ONT SOUTENU
PENDANT MES ETUDES

---

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
Page
CHAPITRE 1 - LE BORE ET LES PLANTES
QUELQUES ASPECTS RELATIONNELS
1
CHAPITRE II - MATERIEL ET TECHNIQUES
19
1. SUBSTANCES EPROUVEES
19
Z. MATERIEL BIOLOGIQUE
19
Z.1. Coléopti1e de Blé
19
Z.Z. Hypocotyle de To~ne~ol
21
Z.Z.1. Te~t ~~~gment d'hypocotyle
22
Z.Z.Z. T~t hypocotyle ~ntact
22
3. TRAITEMENT DES DONNEES
23
4. EXPRESSION DES RESULTATS
24
5. TECHNIQUES
25
5. 1. P~épaJta;ûon d' ex.:tJr.~~:t6 b~u:t6
25
5. Z. P~épaJta;ûon de~ ex.:tJr.u:t6 paJtuellement p~~6-ié.-6
25
5.Z.1. Quelque~ ~~ppe~
26
5.Z.Z. Le cho~x. du gel
27
5.Z.3. P~épaJta;ûon de l~ colonne
27
5.Z.4. Dépôt de l'ex.:tJr.ut et ~~~ge
28
5.3. Analy~e de~ 6~~cuo~
29
5.3.1. AcUv-ité p~ox.yda4-ique globale
29
5.3.Z. Acuv-ité AIA-3 ox.yda4~que
29

---

II
CHAPITRE III - EFFET DES ACIDES BORIQUE, PHENYLBORONIQUE
ET DIPHENYLBORINIQUE SUR L'ELONGATION DES
FRAGMENTS DE COLEOPTILE DE BL~. COMPARAISON
AVEC LES ACIDES PHENYLACETIQUE ET INDOLYL-3
ACET l QUE.
32
1. AVANT-PROPOS
32
2. EFFET DU DMSO ET DE L'ETHANOLAMINE SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS
DE COLEOPTILE DE BLE
35
2.1. DMSO
35
2.2. Ethanolamine
35
3. EFFET DES ACIDES BORIQUE, PHENYLBORONIQUE ET DIPHENYLBORINIQUE-
ETHANOLAMINE SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS DE COLEOPTILE DE
BLE
36
3.1. E~~~ da~ l'ob~c~ité
36
3.2. E~~~ a fu lwnièJte
40
4. EFFET DES ACIDES PHENYLACETIQUE ET INDOLYL-3 ACETIQUE SUR LA
CROISSANCE DES FRAGMENTS DE COLEOPTILE DE BLE
42
4. 1. E~~~ da~ l' ob~c~ité
42
4.2. E~~~ a fu lwnièJte
44
5. DISCUSSION
47
5.1. La méthode
47
5.2. L~ e~~~ da~ l'ob~c~ité
49
5.3. L~ e~~a~ en lwnièJte bfunche
56
5.4. CompaJt~on
59
5.4.1. H B0 , APA et AIA-3
3
3
61
5.4.2. ApB ~t ADPB
65

---

III
CHAPITRE IV - EFFET DES ACIDES BORIQUE, PHËNYLACËTIQUE
ET INDOLYL-3 ACËTIQUE SUR LA CROISSANCE DES
FRAGMENTS D'HYPOCOTYLE DE TOURNESOL,
COMPARAISON AVEC LE TEST COLËOPTILE DE BLË.
67
7. LE TEST FRAGMENT V'HYPOCOTYLE VE TOURNESOL
67
7.7. C~o~~ance globale
69
7.2. G~a.d;'en:t de Mo~~ance
71
7.3. Le 6~agmen:t cho~;'
73
2. EFFET VU VMSO SUR LA CROISSANCE VES FRAGMENTS V'HYPOCOTYLE VE
TOURNESOL MIRASOL
75
3. EFFET VE L'ACIVE BORIQUE SUR LA CROISSANCE VES FRAGMENTS
V'HYPOCOTYLE VE TOURNESOL MIRASOL
76
3.7. E~~~ da~ l'ob~c~;':té
76
3.2. E~~~ à la lum;'~e
77
4. EFFET VES ACIVES PHENYLACETIQUE ET INVOLYL-3 ACETIQUE SUR LA
CROISSANCE DES FRAGMENTS V'HYPOCOTYLE VE TOURNESOL MIRASOL
78
4.7. E~~~·da~ l'ob~c~;':té
78
4.2. E~~~ à la lum;'~e
80
5. VISCUSSION
83
6. ANALYSE COMPARATIVE VES INFORMATIONS FOURNIES PAR LES TESTS
"HYPOCOTYLE VE TOURNESOL" ET "COLEOPTILE VE BLE"
90

---

IV
CHAPITRE V - INFLUENCE D'UN TRAITEMENT DE L'AKtNE DE
TOURNESOL PAR L'ACIDE BORIQUE SUR LA
GERMINATION ET LE DËVELOPPEMENT DE L'HYPOCOTYLE.
103
1. AVANT-PROPOS
103
2. QUELQUES CARACTERISTIQUES STATISTIQUES DE TROIS LOTS D'AKENES
DE TOURNESOL MIRASOL
105
2.1. Mik~o~ 017384
106
2.2. M~~o~ T 13 K
107
2.3. Mik~o~ T 16 K
108
3. EFFET DE L'ACIDE BORIQUE UTILISE LORS DE L'IMBIBITION SUR LA
GERMINATION DE L'AKENE DE TOURNESOL MIRASOL
109
3.1. Eooet ~UÂ ~e taux de 9ekm~~On
111
3.2. E66et ~UÂ ~a ~on9ueUÂ de ~a kac~ne
113
3.2.1. M~~ol 011384
113
3.2.2. M~~o~ T 13 K
114
3.2.3. Mik~o~ T 16 K
115
4. EFFET DE L'ACIDE BORIQUE UTILISE LORS DE L'IMBIBITION SUR L'ALLON-
GEMENT DE L'HYPOCOTYLE
115
4.1. E~~~ da~ ,erob~cUÂ~té
117
4.1.1. Mik~o~ T 13 K
117
4.1.2. M~~ol T 16 K
119
4.2- E~~~ en lum~èke b~nche
121
4.2.1. Mik~o~ T 13 K
121
4.2.2. M~~o~ T 16 K
123
5. DISCUSSION
123
5.1. Gekm~na~on d~ akène~
124
5.2. Cko~~ance de ~Ihypocoty~e
"'127

---

v
CHAPITRE VI - RELATIONS ENTRE L'ACTIVITË AIA-3 OXYDASIQUE
ET LA CROISSANCE DE L'HYPOCOTYLE DE TOURNESOL
ISSU D'AKtNE TRAITË OU NON PAR L'ACIDE BORIQUE.
GRADIENTS STATIQUES ET DYNAMIQUES
135
1. AVANT-PROPOS
135
2. ACIVE BORIQUE ET GRAVIENTS VE CROISSANCE
137
2. 1. VaJt-ia.tioM de .f.on.gueult
138
2.2. VaJt.ta.üOM de v-ite.Me
139
3. PURIFICATION PARTIELLE V'EXTRAIT HYPOCOTYLAIRE
141
3 . 1. E.6.6a.-iA pité.l,UlI-i.tuUJle.6
141
3.2. F-i~a.tion. .6u1t Sephadex G-25
141
3.2.1. Plto6-i.f..6 d'é..f.u.t.(on. a 280 nm
143
3.2.2. Plto6-i.f..6 d'é..f.ut.(on. a 410 nm
143
4. ACIVE BORIQUE ET GRAVIENTS V'ACTIVITE AIA-3 OXYVASIQUE
145
4. 1. E.wU.-6 pit éLun.irta.Vtu
145
4 •2. GJtad-ien.u .6ta.üque.6
147
4.2.1. Hypocoty.f.e -B
147
4.2.2. Hypocoty.f.e +B
147
4.3. GJtad-ien.u dynam-ique.6
149
4.3.1. Segment A
149
4.3.2. Segment V
149
5. VISCUSSION
150
5.1. BOIte et Clto.i.6.Mnce
150
5.2. Accé..f.é.Jta.tion. de Clto.i.6.6ance et AIA-3
151
5.3. Teneult en AIA-3 et mé.tabot.i.6me
151

---

VI
5.4. Ac~v~té AIA-3 oxyd~~que et g~ad~en~ de ~o~~ance
153
5.4.1. Hypocotyle -B
153
5.4.2. Hypocotyle +B
154
5.5. L' ~ntMp~éta.~on ou ta ~éal~té et le~ hypothè-6~
154
5.5.1. La p~em~~e p~~ode
155
5.5.2. La ~econde p~~ode
160
RESUME ET CONCLUSIONS GENERALES
161
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
169
ANNEXES

---

l
CHAPITRE 1 - LE BORE ET LES PLANTES
QUELQUES ASPECTS RELATIONNELS
Parmi les oligo-éléments nécessaires au développement d'une plante
supérieure, le bore occupe une place particulière tant par ses caractères
physico-chimiques (HESLOP et ROBINSON, 1973 ; CALLAHAN et HAWTHORNE, 1977)
que par ses fonctions biologiques (THELLIER, 1963 ; DUGGER, 1983).
Le bore de symbole B (numéro atomique: 5 ; masse atomique: 10,811)
a été obtenu pour la première fois en 1807 par Sir Humphry
DAVY par électrolyse
de l'acide borique, et en 1808 par GAY-LUSSAC et THENARD par réduction de
l'anhydride borique par le potassium (Encyclopédie Internationale des Sciences
et Techniques, 1978, 2, p. 444). Il se trouve sur la première ligne de la clas-
sification périodique entre le béryllium et le carbone. "L'~ntékêt p~écoce
appo~té a ta ch~~e du bo~e e~t dû a ~a p~ox~~té avec te c~bone étément qu~
~o~-entend toute ta v~e ~~ cette ptanète. P~~quement, toute ta ch~~e
o~gan~que e~t b~ée ~~ te~ compo~~ du c~bone et de t'hy~ogène, ~~~ pen-
~~t-on que te~ compo~~ du bo~e po~~~ent égatement ê~e ~po~tan~. L'azote
~e tocat~e de t'au~e côté du c~bone da~ ta c~~~6~c~on pék~od~que et
t'~po~tance de~ compo~~ de t'azote, comme t'ammon~ac ou te~ ac~de~ am~n~,
po~ donn~ deux exempt~, ~t~uta enco~e t'~ntékêt appo~té aux compo~~
bo~e-hy~ogène" (CALLAHAN et HAWTHORNE, 1977). Premier élément du groupe III
du tableau périodique, le bore est un non métal et sa chimie est dominée par

---

z
l'existence de composés covalents. Malgré sa configuration électronique, il
est trivalent. Il y a seulement trois doublets d'électrons dans la couche de
valence et les répulsions inter électroniques sont plus faibles. L'atome de
bore a donc tendance à être accepteur d'électrons.
A l'état naturel, le bore (0,001 % de la lithosphère) n'est jamais
libre ; il se trouve sous forme combinée, donnant naissance à une soixantaine
de composés. Les principaux sont le borax (Na B 0 , 10 HZO), la kernite
Z 4 7
(Na B 0 , 4 HZO) et la colémanite (Ca B 0
, 5 HZO). la plupart des borates
Z 4 7
Z 6 11
sont très solubles dans l'eau; leurs gisements sont localisés dans les régions
désertiques et arides(Tibet, Californie, Chili, par exemple). Les borates
peuvent aussi être associés avec des silicates, phosphates, aluminates et
sulfates. Après extraction, ces minerais sont traités de manière à obtenir
de l'acide borique ou du borax, les deux produits commerciaux les p~us impor-
tants. La France ne possède aucun gisement (POUGH, 1979 ; LAULT, 1986).
L'acide bo~ique (H
B0 ), composé inorganique et oxygéné du bore,
3
3
cristallise en paillettes dont la str.ucture lamellaire est formée de groupe-
ments B0
triangulaires réunis entre eux par liaison hydrogène (fig. 1.1
3
HESLOP et ROBINSON, 1973). Il est peu soluble dans l'eau (Z,6 % à 00 C ;
5 % à ZOo C ; 35 % à 100 0 C) mais plus soluble dans les solutions aqueuses
d'acides organiques et aussi dans les solvants organiques. En solution,
l'acide borique se dissoeie légèrement.
Fig.
1.1
Structure avec liaison
hydrogène de l'acide borique
(d'après HESLOP et ROBINSON,
1973).

---

3
Il se comporte comme un accepteur d'électrons plutôt que comme un donneur de
protons (HELSOP et ROBINSON, 1973). Ses solutions peuvent être utilisées
avec du borax comme solutions tampons.
Acide borique (H
B0 ) et anion boraté (B (OH)4-)' présents dans
3
3
la solution du sol, sont les deux formes du bore absorbées par les végétaux.
La teneur en bore du sol est comprise entre 20 et 200 ppm (GUPTA, 1979*) ; la
quantité disponible pour la plante se situant entre 0,3 et 1,5 ~g par gramme
de sol (MAHLER et Mc DOLE, 1981*). Le bore peut en effet être emprisonné entre
les feuillets d'argile, adsorbé par le complexe argilo-humique, ou former
(SIMS et BINGHAM, 1968*) avec les groupements OH de divers alumina-silicates
des complexes borate-diol de type
- S i -OH
HO
-Si-O
1
"'-
o
+
B-OH
lO
"
B - O H
1
/
1
/
Al-OH
HO
AI-O
1
1
La quantité de bore soluble, assimilable par la plante dépend aussi de l'inten-
sité du lessivage et de l'entraînement par le ruissellement après les précipi-
tations atmosphériques ; elle est, par exemple, plus importante dans les val-
lons que sur le sommet des collines (DECAU, 1965*).
Le bore a été décelé pour la première fois chez les végétaux par
Ji
JAY et DUPASQUIER (1895) et JAY (1896) qui le mirent en évidence sous forme
d'acide borique dans le Cresson alénois, le vin, les cendres de divers fruits,
le varech, les feuilles de Platane, les sommités d'Absinthe, les fleurs de
Chrysanthème et les Oignons comestibles en quantité allant de 2,1 mg à 4,6 mg.
Quelques années plus tard, AGULHON (1910) affirme une présence constante du
bore dans le règne végétal: la plus forte teneur étant dans l'écorce du
Bouleau 0,2 g à 1,17 g d'acide borique pour 100 g de cendres. Le bore est
également présent chez les animaux, mais en quantité plus faible (0,01 ppm à
quelques ppm ; BERTRAND et AGULHON, 1913, cité par THELLIER, 1963).
La teneur en bore des végétaux dépend de nombreux facteurs, et
* Cité par CEBE, 1986.

---

4
notamment de leur nature, état de développement et biotope. Les Graminées,
le champignon de couche, le Cresson, par exemple, en contiennent moins que
les algues marines (150 ppm) à cause de la forte concentration en bore dans
l
le milieu marin (0,44 mg.l-
THELLIER, 1963). Les monocotylédones (et no-
tamment les graminées) sont, en général, plus pauvres en bore que les dicoty-
lédones et parmi ces dernières, les espèces à laticifères en renferment le
plus (tableau 1.1 ; SIWOROTKIN
1958). Chez une plante donnée, les organes
jeunes, en voie de croissance active, les anthères, les carpelles en possèdent
plus que les-parties âgées ayant achevé leur développement. Par ailleurs, les
feuilles, l'écorce, le bois sont caractérisés par des concentrations élevées
en bore. Dans la graine, l'embryon et les téguments en renferment le plus
(THELLIER, 1963).
TABLEAU 1.1 - Teneur
en bore (exprimée
en ppm de matière sèche) pour diffé-
rents types de végétaux (d'après SYWOROTKIN, 1958).
Monocots
Dicols
Dicots with a !J.tex. system
B:lrley .. . . . . . . . . . . . .
2.3
Peas
22
Dandelion
80
Whe;,.~ . . . . . . . . . . . . • .
3.3
Bet:ts . . . . • . . . • . . . • • .
49
ElIplrorbia .....•....
93
MJ.ize ............•.
5.0
Lettuce . . . . . . . . . . . ..
70
Poppy..............
90+
Le rôle fondamental du bore dans le développement des plantes est
connu depuis les travaux d'AGULHON (1910). Le caractère indispensable de cet
élément fut établi par MAZE (1915) à propos du Maïs. Sa nécessité pour le bon
déroulement des cultures in vi~o de tissus végétaux fut mise en évidence par
WHITE (1951) et HELLER (1953). Le bore ne peut être remplacé par aucun autre
élément. Si un milieu synthétique ou naturel n'en renferme pas ou plus, la
plante entre en maladie. Un état de carence s'installe bientôt suivi par
l'apparition de
symptômes caractéristiques.

---

5
Les végétaux sont plus ou moins sensibles aux variations de la
teneur en bore des sols. A cet égard, les plantes cultivées peuvent être
regroupées en trois grandes catégories selon qu'elles sont sensibles, modé-
rément sensibles ou tolérantes (tableau 1.2 ; SHDRRDCKS, 1974).
~
TABLEAU 1.2 - Sensibilité au bore de différentes plantes cultivées (d'après
SHDRRDCK5, 1974).
Susceptible
Il
Moderately susceptible
Il
Tolerant
Altalta
Mangold
Banana
Poppy
Barlay
Apple
ail palm
Brussel sproul
Polalo
BeDons
Broccoli
ail seed rape
Cabbage
Tea
GrDosses
Carnalion
Olive
Chinese cabbago
Tobacco
Oats
Caulitlower
Pines
Cilrus
Tomalo
Pail
Carroi
Red beet
Clovers
Pineapple
Celery
Rutabaga
Cocoa
Rica
Chrysanthemum
Sugar beet
Coconul
Rubber
Coffee
SunClower
Flax
Rye
Collon
Swede
Hops
Soya bean
Eucalyptus
Turnip
Maize
SlrDowberry
Grapes
Papaya
Sugar cane
Groundnuts
Pear
Wheal
Many of the crops deall wilh in this booklet .are not Iisted above due 10 insutficienl information being availabie;
il is unlikely however, thal many of the unlisled crops will evenlually (ail in Ihe "susceptible" calcgory.

---

6
L'état de carence est réalisé-lorsquela teneur en bore de la plante
devient inférieure à une certaine quantité qui, déterminée au niveau des feuil-
les, correspond (tableau 1.3) par exemple à 5 ppm pour les espèces tolérantes
(Avoine, Sorgho, Blé) et à 5 fois plus (25 ppm) pour les espèces sensibles
(Arachide, Pomme de terre, Tournesol). Ces valeurs sont naturellement bien
inférieures à celles qui assurent .le fonctionnement normal de la plante
(tableau 1.3). Pour le Tournesol, la teneur optimale (analyse foliaire) est
comprise entre 29 et 150 ppm (50 à 150 ppm pour SHORROCKS, 1974 ; 29 à 57 ppm
BLAMEY ~t al., 1978 ; 92 à 128 ppm : SFREDO, 1984 ; d'après CEBE, 1986).
TABLEAU 1.3 - Teneur (normale, faible, état de carence) en bore des feuilles
de différentes plantes cultivées, exprimée en ppm de matière sèche (d'après
Informations Techniques Borax Français, 1976).
C..rence
Faible
Normale
Carence
Faible
Normale
Carence
Faible
Normale
CULTURES OLEAGINEUSES
CULTURES DE PLANTES POUR BOISSONS
LEGUMES
Arachide
< 25
Cacao
< 10
10-25
25-10
Artichaut
38
112
Olive
<15
15-20
20-180
Café
< 20
20-40
40-140
Asperge
43-55
55-150
Palmier à huile
< 12
12-15
15-25
Carotta
< 18
32-200
Soja
< 10
10-20
2O-a0
CULTURES DE FIBRES VEGETALES
Céleri
< 15
15-48
Toumesol
< 23'
12-150'
Coton
< 16
16-20
21-80
Chou
<18
22-38
Sisal
<4
4-14
14-20
Chou-neur
< 23
36
CULTURES RADICULAIRES
Choux de Bruxelles
70
Betteraves fourragères < 20
20-50
FLEURS
Haricot
Betteraves
<15
15-27
27-83
laitue
27-43
Géranium
< 15
15-30
30-300
Belleravas sucrières
< 20
20-25
25-50
Oignon
29-50
Oeillet
< 20
20-25
Navet
< 15
45-50
Patate douce
< 162
1182
Rutabaga
< 23
23-38
38-140
CULTURES FOURRAGERES
Petit pais
< 18'
170'
Pomme de terre
< 25
25-40
40-70
ARBRES
Luzerne
< 20
20-30
30-60
Radis
< 19
19-195
Amandier
< 30
30-50
Tomate
< 27
30-100
FRUITS
Cotonnier
<9
68
Abricot
<12
32-40
AUTRES CULTURES
Houx
< 20
20-25
> 30
Noyer
< 25
44-212
Agrumes
< 15
15-40
40-150
Avoine
<5
5-20
Pin écossais
< 23
39
Avocat
< 12
12-37
Blé
<5
5-20
Cerise
< 20
20-104
Canne à sucre
<4
4-10
10-20
Figue
< 15
400
'Fanes.
Mais
<5
5-25
Fraise
< 20
100-200
Orge
<5
5-20
Framboise
< 10
10-20
20-35
Sorgho
<5
16-140
Papaya
< 20
Tablc
< 10
10-20
20-100
Pêche
< 10
10-30
30-60
Poire
< 20
20-30
30-50
Pomme
< 20
20-28
26-50
Raisins
< 25
25-50

---

7
Les symptômes consécutifs à une déficience en bore ont été décrits
pour la première fois, chez la Fève, par WARINGTON (1926) cité par ST ILES
(1961) qui les relate ainsi
"WhVte.M c.h.e.OIl.0..6Lô L6 a. pltom-<'Y1.e.nt ..6ljmptom 06 de.Mc.-i.e.Y1.c.lj -<'n a.U the.
e..f.e.me.nt4 ~e.a.dlj de.a.t.t w-<.th, -<'Y1. de.6-<'c.-<.e.Y1.c.lj 06 bOlt OYl., a.t.though c.h.e.olto..6Lô may
..6ome.ûmu oc.c.uJt, :thL6 L6 Y1.ot a. mcU.Y1. c.iuvta.c.:tVtLôtic.. M 6-<.Jt..6t duc.Jt-<'be.d blj
WARINGTON (1926) 601t V-<'c.-<.a. 6a.ba., U..6ua.l.e.lj the. 6-<.Jt..6t e.xtVtna..f..e.lj v-<...6-<'b.e.e. ..6ljmptom
06 bOll.oYl. de.Mc.-<'e.Y1.c.lj Lô the. de.a.:th 06 the. a.pe.x 06 the. ma-tYl. ..6te.m. FoUow-<'Y1.g thLô,
..6.we. ..6hooU de.ve..e.op 6ltom the. fu:tVta.t. bud..6, a.Y1.d the.Y1. the. a.p-<.c.e...6 06 thue. ..6hooU
d-<'e.. Ge.Y1.Vta.Ulj the. .e.e.a.vu undVtgo ..6.e.-<'gnt th-<'c.ke.Y1.-<'Y1.g, te.Y1.d to c.uJt.e. a.Y1.d ..6ome.ûme...6
be.c.ome. ..6.e.-<'ght.f.lj c.h.e.Oltotic.. The. pe.tio.e.e...6 a.Y1.d .e.e.a.vu 6lte.que.nt.e.lj be.c.ome. blt-<.ttte.,
6.f.owVt..6 M a. Itu.f.e. Me. Y1.ot pltoduc.e.d, a.nd -<'6 the.lj Me. the.Y1. ..6e.e.ci6 Me. Y1.ot 6oltme.d.
RooU Me. ..6:tunte.d -<'Y1. the.iJt gltowth. IntVtna..f. ..6ljmptom..6 06 boltoYl. de.6-<.c.-<.e.Y1.c.lj Me.
d-<...6c.o.e.olta.:t-toYl. a.nd de.ge.Y1.Vta.:t-toYl. 06 the. c.a.mb-i.um c.e..e.l..6, 6lte.que.n:t.f.lj plte.c.e.de.d blj
the.-<.Jt hljpVt~ophlj. Xlj.e.e.m de.ve..e.opme.nt -<...6 pOOIt a.Y1.d the. c.e..e.l..6 ma.lj d-<...6-<'Y1.te.glta.:te.,
whUe. blte.a.kdowYl. 06 the. e.xtVtna..f. W..6UU [ph.eoe.m a.Y1.d c.OIl.te.x) 6lte.que.n:t.f.lj oc.c.uJt..6.
Ve.ve..e.opme.nt 06 xlj.e.e.m 06 the. Itoot Y1.odu.f.e...6 Lô vVtlj pOOIt Olt 6~ c.omp.e.e.te..e.lj
[BRENCHLEY a.nd THORNTON, 1925)."
A propos d'autres espèces, sTILEs (1961) ajoute
"Sub..6e.que.nt ob..6Vtva.:t-toY/...6 OYI. a. VM-<'e.:ty 06 ..6pe.c.-<.u, -<'Y1.c..e.ud.-<'Y1.g toma.:to,
toba.c.c.o, C-i.~U..6, B/tM..6-<'C.a. VM-<'e.:t-te...6, ..6ugM be.e.t a.Y1.d gMde.Y1. bee.t, ..6quewh a.nd
mcU.ze., have. ..6howYl. tha.:t the. ..6ljmptom..6 06 boltoYl. de.6-<'c.-<.e.Y1.c.lj Me. -<'Y1. ge.Y1.Vta.t. ..6-<.m-<..f.a.Jt
ta thO..6e. de...6c.Jt-<'be.d 601t V-<'c.-<.a. 6a.ba., n.a.me..e.lj, de.ge.nVta.:t-toYl. 06 the. mVtL6te.ma.:t-<'c.
c.e..lli 06 the. gltow-<'Y1.g a.p-<'c.e...6 a.Y1.d c.a.mb-<'u.m a.Y1.d blte.a.kdowYl. 06 the. th-<'n -wai..e.e.d c.e..e.l..6
-<'n ge.nVta.t., 6lte.que.n:t.f.lj plte.c.e.de.d blj the.-<.Jt hljpVt~ophlj a.nd dL6c.o.e.olta.:t-ton, ..6ome.-
ûmu 60Uow-<'ng UnMua..e..e.lj a.c.tive. mVtL6te.ma.:t-<.c. a.c...tl..v-<.:ty. POOll. xlj.e.e.m de.ve..e.opme.nt
L6 c.ommon."
En France, l'extension dans le sud-ouest des cultures de Tournesol,
au cours de ces quinze dernières années, a révélé l'existence d'une maladie
d'abord attribuée à l'attaque d'un champignon, le Ma.c.Jtophom-<'na. phMe.o.e.-<.
(ALABOlJVETTE
et BREMEERSCH, 1973) ou d'une r.arpn~p' en potasse (PERNY, 1979)~
* cité par CEBE, 1986.

---

8
L'importance des surfaces foliaires brunies et nécrosées, observée en 1979
par PERNY l'a conduit à nommer cette maladie "la grillure du Tournesol". Les
années suivantes, des analyses approfondies conduites par PERNY et al. font
apparaître que la teneur en bore des sols où se trouvent les plantes malades
est plus faible que celle des plantes saines. De même, la teneur en bore des
feuilles "grillées" (23 ppm en 1982 ; 16 ppm en 1983) est nettement infé-
rieure à celle des feuilles indemnes (respectivement 49 et 30 ppm). La
grill ure du Tournesol est donc une maladie liée à une déficience en bore
elle se développe avec intensité, comme par exemple en 1982, lors d'une forte
sécheresse, ce qui a pour effet, entre autres, de ralentir l'absorption du
bore (Document CETIDM, 1982 ; PERNY, 1982 cité par CEBE, 1986).
Lorsque la maladie s'installe, elle le fait, le plus souvent, quel-
ques semaines après la levée des semis, entre le stade 5 paires de feuilles
(fin de la phase végétative) et le stade bouton floral de 5 à 8 cm de diamètre
(début de la floraison), c'est-à-dire au cours de la période où le Tournesol
a les plus grands besoins et absorbe le plus (80 %) de bore (Document CETIDM,
1986). Les premiers symptômes se manifestent sur les feuilles moyennes et su-
perleures. Le limbe présente des cloques et prend un aspect gaufré. Des points
clairs (décoloration) se forment à la base des feuilles pour ensuite évoluer
en plaques, les nervures restant vertes. Les plus jeunes feuilles se recro-
quevillent et prennent une coloration brun violet caractéristique (grillure).
Il ne s'en forme plus, ou moins. La croissance de la tige devient réduite, la
floraison peut en être écourtée. Au stade de la floraison et de la formation
des akènes, le déficit en bore est associé à une réduction du développement
du tube pollinique. La fécondation ne se réalise pas. Le nombre des akènes
~leins diminue. Par ailleurs, la diminution des surfaces foliaires fonction-
nelles réduit le remplissage de la graine et par suite la quantité d'huile
produite. Dans les cas les plus marqués, apparaissent des crevasses perpen-
diculaires à l'axe de la tige; des sécrétions se produisent: la moelle
brunit ; la tige casse sous le capitule (Informations Techniques Borax Fran-
çais, 1976 ; Informations Techniques CETIDM, 1983 ; MERRIEN, 1985 ; LAMARQUE,
1985 ; Document CETIDM, 1986). Tous ces symptOmes expriment de profonds boule-
versements dans la croissance et le développement du Tournesol, fonctions au

---

9
bon déroulement desquelles le bore est donc indispensable.
Les nombreux travaux réalisés au cours de ces vingt cinq dernières
années notamment, sur des végétaux traités par des doses croissantes de bore,
ou carencés naturellement ou expérimentalement, montrent que cet élément, four-
ni sous forme d'acide borique, est par ailleurs capable de moduler de nombreux
processus tels que la synthèse des acides nucléiques et des protéines, le
métabolisme des glucides, des composés phénoliques, des flavonoïdes, de dif-
férentes phytohormones, le fonctionnement des parois et des membranes, l'ac-
tivité de nombreux systèmes enzymatiques, la photosynthèse, la respiration.
Les mises au point de STILES (1961), DUGGER (1973, 1983), LOVATT (1985),
LAULT (1986) le montrent bien. Nous examinerons plus particulièrement les
données relatives à la croissance.
La croissance
d'une plante, de l'un de ses organes, ou de l'un de
ses tissus, c'est-à-dire l'augmentation irréversible de ses dimensions est le
résultat de la réalisation de deux processus physiologiques distincts, la
mérésis et l'auxésis. Le transfert de différentes plantules d'un milieu normal
vers un milieu dépourvu d'acide borique (milieu -B) est en règle générale suivi
dans les six heures d'un arrêt des divisions cellulaires dans les méristèmes
apicaux. C'est le cas, par exemple, des racines de Radis (COHEN et LEPPER,
1977), de Courge (BOHNSACK et ALBERT, 1977 ; KRUEGER et al., 1987), de Tour-
nesol (HIRSCH et al., 1982 ; MOORE et HIRSCH, 1983) de Fève et de Tomate
(DUGGER, 1983). Cet arrêt desmitoses serait associé à une synthèse réduite
d'ADN (COHEN et LEPPER, 1977 ; KRUEGER et al., 1987).
Le plus faible allongement des racines privées de bore pourrait
aussi être lié à un arrêt de l'élongation cellulaire (COHEN et LEPPER, 1977
DUGGER, 1983). Après la mort de l'apex de la racine principale, les racines
latérales néoformées ne grandissent que si l'acide borique est à nouveau fourni
(NEALES, 1960). Il en est de mêmepour les fibres de coton cultivées ~n v~~o
(BIRNBAUM et al., 1974) et le tube pollinique issu de la germination du grain
de pollen (DICKINSON, 1978) ; leur élongation en absence de bore est réduite.

---

10
Pour les tiges, les données de la littérature sont moins abondantes (DUGGER,
1983) mais de même portée. Le ralentissement de la croissance de la tige
constaté chez la plupart des plantes carencées en bore (Cacaoyer, Caféier,
Azalée, Capucine, Giroflée, Tulipe, Luzerne, Mélilot, Pommier, Vigne, etc ... )
est lié au dépérissement des points de croissance (5HORROCK5, 1976) ce qui
suggère une cessation des mitoses dans les apex, sans toutefois exclure un
arrêt de l'élongation cellulaire.
Au niveau des cambiums, la situation est un peu différente. Des
tissus cambiaux isolés à partir d'hypocotyles de Tournesol et cultivés sur
un milieu normal de Murashige et 5koog avec des doses croissantes d'acide
l
borique (0 à 31 mg.l- ) forment (KR05ING, 1978) des cals bien développés et
de couleur claire. En absence de bore, les divisions cellulaires sont peu
nombreuses, les tissus néoformés sont plus sombres en raison, entre autres,
de la plus grande épaisseur des parois cellulaires. Lorsque des cals retenus
sur un milieu normal sont transférés sur un milieu -B, leur vitesse de crois-
sance baisse, les cellules sont plus petites. Dans la région du cambium par
contre s'accumulent de nombreuses cellules indifférenc~ées. ;'Ifl th~ ~ympton
~houid be the ~e~uit on Qeii d~v~~on aQ~v~ty, then ~otated Qamb~wm ~houtd
~eaQt to bo~on den~Q~enQy w~th ~nte~~ve Qeti d~v~~on. Con~~y to expeQta-
~on, ~otated Qamb~wm on SunniOWM~ and C~~ou ~n t~~ue QuitMe d~d not
~eve~ a p~omo~on On Qe~ d~v~~on undM Qond~~o~ On bo~on den~Q~enQY.
ThMe ~e~uLt6 ~nd~Qate that the ~ymptom On "~nMea...6ed Qamb~ g~owth" ~n
~ntaQt d~Qotyiedo~ ~ due to a ~eQond~y enneQt On bo~on den~Q~enQY".
IKROSING, 1918 ; p. 533).
Ces résultats ont été complétés par d'autres (PI55AREK, 1980), lus
sur des coupes transversales d'entre-noeud de Tournesol et de feuille
de
Maïs déficients ou non en acide borique. Cette déficience provoque chez les
deux espèces des anomalies tissulaires
perturbations dans la différenciation
des faisceauxligneux et anomalies dans les parois des autres cellules (dis-
tribution anormale de pectine et d'hemicellulose). "F~thMmo~e d~Qotqiedo~
~how an ~nMea...6ed aQ~v~ty ~n Qeti d~v~~on ~n the na...6Q~QulaA and ~ntMna...6Q~­
Qui~ Qamb~~ even beno~e the ap~Q~ mM~tem On the m~n ~hoot d~e~. M~nty
phioem p~enchyma Qei~ ~e p~oduQed. In ~evMe tong pM~~tent den~Q~enQy

---

11
the ~e~ult 06 th~ ~ an exte~on 06 the phloem, ~pec~i~ ~n the io~
'<'nt~nod~. X~iem cei~ (pMt'<'cuiMi~ v~e~ and :tJr.ache'<'d~) wh'<'ch Me
p~oduced b~ the ca..mb'<'wn '<'n a iow~ qua.ntit~ ~ema..<.n th'<'n wa.1ied and mMe M
i~~ pMench~matic" (PISSAREK, 1980).
Les modulations de la croissance consécutive à un manque de bore
ont été attribuées en très grande part à des changements dans le métabolisme
de l'acide indolyl-3 acétique (AIA-3) et en plus petite part à celui de l'acide
abcissique (ABA). Le plus souvent, ces modulations sont associées à une modifi-
cation de la teneur en AIA-3 endogène. Quatre jours après leur transfert dans
un milieu -B, les plantules de Tournesol contiennent plus d'auxine que les
témoins du même âge (JAWEED et SCOTT, 1967). Il en est de même pour les racines
de Haricot expérimentalement carencées en bore depuis 42 h : l'extrait de telles
racines contient en plus grande quantité que celui des témoins, une substance
qui inhibe la croissance racinaire et qui, d'après ses propriétés chromatogra-
phiques (Rf; réactions colorées en présence des réactif.s d'Ehrlich et de Sal-
kowski), est de l'AIA-3 (COKE et WHITTINGTON, 1968). "The~e '<'nve~tigatM~ ~ug­
g~ted that bo~on de6.<.c.<.enc~ '<'nduced exce~~ aux'<'n m~ be c~ed b~ one 06 n~o
po~~'<'b'<'i.<.ti~ : (a) the bu.<.ld-up 06 phenoi.<.c '<'nh'<'b'<'to~~ wh'<'ch .<.nh.<.b.<.t the IAA
ox'<'dation ~~~tem (no~maii~ bo~on '<'nactivat~ ~uch '<'nh'<'b'<'toft.~ b~ compiex'<'ng
w.<.th them) , 0/1. (b) ~ome 6unda..menW g~owth p~oc~~ ~uch M ceU-wa.1i ~~nthe~.<.~
o~ nucie.<.c ac'<'d ~~nthe~~ wh'<'ch ~ .<.mp~ed b~ bo~on de6'<'c.<.enc~. Th~e60~e,
IAA ~ not ~ed '<'n the g~owth o~ metaboi.<.c p~oce~~ and accwnuiate~ to an exc~~
'<'n cei~"t Une augmentation de la teneur en AIA-3 a aussi été constatée chez
les palmiers à huile déficients en bore (RAJARATNAM et LOWRY, 1974).
D'autres résultats expérimentaux \\font à l'encontre de la "théorie"
de l'hyperauxinie j ils mettent en évidence une baisse de la teneur en AIA-3,
comme cela a été constaté, chez la racine de Maîs et l 'hypocotyle de la plan-
tule de Tournesol (SMIRNOV et ai., 1977). Une semblable observation a été
faite à propos des extrémités (longues de 5 mm) de tige de Tomate et de Tour-
nesol (FACKLER et ai., 1985) : dès les premiers jours de la carence expérimen-
tale, la concentration en auxine est réduite (Tableau 1.4 et 1.5) sauf dans
les jeunes feuilles. Au niveau des racines, elle estJà 6 jours/supérieure
à
* in DUGGER, 1973.

---

13
TABLEAU 1.4 - Influence of B-deficiency on IAA and A13A concentrations in tomatoapices (about
5mm long) (ev. cHild's Hellfrucht, FrühstammlO).
Days of
Treatment IAA
free A13A
bound A13A
B-deficiency
(pmoVgFW) (rel.)
(pmoVgFW) (rel.)
(pmoVgFW) (rel.)
treatment
+B
1417
(100)
203
(100)
675
(100)
2.5
-B
1170
( 83)
154
( 76)
433
( 64)
+B
522
(100)
130
(100)
628
(100)
12.5
-B
311
( 60)
14
( 11)
220
( 35)
+B - Nutrient solution with 10-5 M B.
-B - without B supply (results are means of two replicates, each consisting of i2 plants).
TABLEAU 1.5 - Influence of B-deficiency on IAA and free A13A concentrations in different organs of
sunflower plants (results are means of two replicates from 10-12 plants, each).
Plant part
Treatment
IAA (pmol/g FW)
AnA (pmol/g FW)
6cl"')
21 cl"')
6cl"')
21 cl"')
Apex
+B
762
420
465
20
(~5mm)
-B
604
187
198
18
Young
+B
1753
1231
298
125
leaves
-B
1776
1469
472
170
+B
66
136
229
30
Roots
-B
130
105
27
27
"') - clays of B-deficiency treatment.
(D'après FACKLER et ai., 1985).
celle des témoins pour, à 21 jours, leur devenir inférieure. Toutefois, ces
variations sont considérées comme étant de faible amplitude et ne peuvent être
responsables des changements métaboliques habituellement constatés chez les
plantes carencées. En revanche, les fluctuations relatives à la teneur en ABA
(tableau 1.4 et 1.5) sont plus importantes.
Pour d'autres enfin (CRISP et ai., 1982), la carence en bore n'a pas
(ou presque pas)d'influence sur la concentration en auxine. Les feuilles de
plants de laitue cultivés sur un milieu -B ne présentent aucune variation
dans la teneur en AIA-3 pendant les deux premiers mois de l'essai (CRISP et
ai., 1976) ; mais à 66 jours, fut enregistrée une légère augmentation. Ces
faits ont été confirmés (HIRSCH et ai., 1982) à propos des racines de plantules
de Tournesol (cv. Mammoth) cultivées pendant 6 h, 24 h et 72 h sur un milieu

---

14
-8 ou +8. A chaque temps aucune différence significative ne fut observée entre
les plantes carencées et les témoins sauf à 24 h où fut notée une légère aug-
mentation de la teneur en AIA-3 dans les racines des plantules -8 (tableau
1. 6).
TA8LEAU 1. 6 -
ENDOGENOUS lM CONCENTRATION (ng/g fresh wt)
MEASURED BY RIA IN +B/-B-GROWN ROOTS
AT YARYING TIMES
+B
-B
Mean
Mean
IAA
IAA
lM
IAA
FrC3b
coacea-
coacel1-
Frc:sb
coacen-
concen-
TI1lZ
weiebt
tr&tion
tn.tiol1
weiebt
tration
tration
PUIOD
(ae)
(ne Ir)
(ng/e)
(ae)
(agie)
(agie)
6h
321
74
98
309
78
96
121
114
24 h
278
91
94
284
119
115
100
111
92
114
72h
333
103
86
349
78
78
74
81
82
7S
Non.- The averaee Cresh weieht per root tip ÎJ eLven (or eacb time lad
treatmel1t.
(D'après HIRSCH et al., 1982).
Les variations de la teneur en auxine endogène ont été mises en
corrélation avec celles du niveau d'activité des systèmesAIA-3 oxydasique
et/ou peroxydasique. En général, ces activités sont, chez les
plantes caren-
cées, supérieures à celles des témoins. Font exception à ce constat les
résultats de SHKDL'NIK et al. (1964) qui signalèrent une diminution de l'ac-
tivité AIA-3 oxydasique chez des plants de Tournesol déficients en bore
depuis plusieurs jours. Les autres données sont différentes. L'activité
auxinolytique des tissus de feuilles de Sarrasin privé d'acide borique est
Il b.i.en pliUl .i.mpoJttante que c.elle de~ ~iUl noJtma.u.x de même age et de même
état ph~olog.i.que. Cette augmentat.i.on ~ l.i.eu ~v~nt ll~pp~.i.t.i.on de~ ~.i.gn~
de c.~enc.e, mo.i.~ de .tJr.o~ jou.Jr.~ ~pJtè..6 le dé.but de fu c.~enc.e de fu ~ofut.{.on
~.{.t.{.ve".(MACHE, 1967). Les fragments apicaux (5 mm) et subapicaux (5 mm)
de racines prélevées sur des Courges cultivées sur un milieu -8 présentent entre
6 et 9 h après le début de l'essai, une activité AIA-3 oxydasique accrue,

---

15
l'accroissement étant le plus important(20 fois) à 24 h . Par ailleurs, ces
racines, soumises pendant 12 h à un régime -B puis replacées dans un milieu
+B, présentent au cours de la première période, une augmentation de leur
activité auxinolytique qui, pendant la seconde, redevient comparable à celle
des témoins. Comme dans le cas d'une carence en bore, les racines de plantes
préalablement traitées pendant 24 h
par une solution d'AIA-3 (10-6 M) acqui-
èrent une plus grande (10 fois) activité auxine-oxydasique. Les symptômes
d'une déficience en bore sont donc (BOHNSACK et ALBERT, 1977) la conséquence
d'une teneur en AIA endogène supraoptimale. Bien qu'ils n'aient pas analysé
les variations du catabolisme auxinique chez les plantules de Tournesol pri-
vées de bore, HIRSCH et ai. (1982) sont conduits, au vu de leurs résultats
(cf tableau 1.6), à émettre ce jugement: "ALthough we. d..i..d not meMUlte a.ux...i..n
Ox...i..dMe, we -6u.6pec.t tha.:t .teveL6 06 th..t-6 ..i..nduc...i..b.te enzyme would be e.teva..ted
a.6teJt 24 h 06 bOJton -6Vte-6-6. We bMe th..t-6 Judgment on OUlt fZ-h meMUlte.ment-6
..i..n wh..<.c.h both +8 a.nd -8 gJtown Jtoot t..i..P-6 c.onta...tn -6..<.m..i...ta.Jt .teveL6 06 endogenou.6
IAA".
Si, maintenant, on considère les variations de l'activité peroxy-
dasique chez des organes +B et -B, on constate que, d'une part, le sens de
la modulation induite par un manque de bore est, en général, celui d'une aug-
mentation, et d'autre part que ces essais ne sont pasJle plus souvent, ac-
compagnés de la mesure de l'activité AIA-3 oxydasique bien que les deux acti-
vités enzymatiques soient liées (PILET et GASPAR, 1968 ; MAZZA et ai., 1970 ;
RICARD et JOB, 1974) . Dès 1957, ODHNOFF signalait une augmentation de l'acti-
vité peroxydasique globale dans les apex de racines de plants de Haricot défi-
cients en bore. Une telle augmentation ne fut pas observée par DUTTA et Mc
ILRATH, 1964) dans les tissus de racine et de tige de Tournesol cultivé sur un
milieu -B, mais retrouvée par PARISH (1969) dans les plantules de Fève privées
de bore ainsi que par SHIVE et BARNETT (1973) dans les hypocotyles de Tournesol.
Cinq jours après la mise en culture sur un milieu -B, ces hypocotyles présen-
tent (tableau 1.7) une activité accrue aussi bien dans la fraction des peroxy-
dases solubles que dans celle des peroxydases insolubles (pariétales).

---

16
TABLEAU 1. 7 -EjJect of nil/rient baron on cell wall and cytoplasmic peroxidnse· of hypocolyl sec/ions of sllnflower
Expcrilllent
Treatment
Fraction
number
Control
Boron·deficient
Insoiuble peroxidase, nmoles guaiacol
_ _ . _ oxidi7.cd pcr 15 min per gfm
9-cm hypocotyl sections:
Unfractionated ccll wall
1
1350
2310
2
1470
1750
3
1300
2330
Insoluble cclI wall
1
a
230
2
340
550
3
340
510
Soluble peroxiciase, nmoles guaiacol
oxidizcd per min per gfm
Soluble cdl wall
1
154
308
2
168
250
3
66
133
Cytoplasm
1
468
1110
2
175
321
3
225
316
5-cm hypocotyl sections:
Soluble cell wall
4
48
199
5
58
172
Cytoplasltl
4-
186
493
5
112
558
(D'après SHIVE et BARNETT , 1973)
L'activité d'autres oxydases peut aussi être modulée lorsque la
teneur en bore dans la plante diminue (DUGGER, 1973, 1983 ; LOVATT, 1985 ;
LAULT, 1986). A titre d'exemple, citons la catechol-oxydase (REED, 1947),
l'acide ascorbique-oxydase (MACHE, 1967) et la polyphénoloxydase (Mc VICAR
et BURRIS, 1948 ; MACHE, 1967). La plupart de ces travaux indiquent une
augmentation de l'activité de ces enzymes et tout particulièrement des poly-
phénoloxydases. Parallèlement, est observée une accumulation de composés
phénoliques, entre autres, chez les feuilles de Tournesol déficientes en bore
(SHKOL'NIK, 1974). Cette accumulation peut être suivie d'une lignification
réduite (SKOK 1958 cité par LOVATT, 1985), ou accrue (DUGGER, 1983 ; LOVATT,
1985) ou encore non modifiée (ACERBO et al., 1973 cité par DUGGER, 1983).

---

17
En résumé, si le rôle du bore, fourni sous forme d'acide borique,
dans la régulation de la mérésis au niveau des méristèmes apic~ux paraît
bien établie (KRlIEGER et al., 1987), il n'en est pas de même à propos de son
intervention dans l'aux8sis pour laquelle les données sont rares (lOUlOU,
1985). Par ailleurs, l'effet du bore sur l'activité AIA-3 oxydasique, l'étude
des relations entre les variations de cette activité et celles de la crois-
sance au cours du développement de la plante élevée sur un milieu -8 ou +8,
ont fait l'objet d'un petit nombre de travaux dont les résultats ne sont pas
toujours concordants notamment lorsqu'il s'agit du Tournesol. C'est pourquoi,
il nous a paru intéressant de reprendre l'analyse des relations bore - crois-
sance - catabolisme auxinique chez cette plante.
Dans une première étape, l'effet de l'acide borique sur l'auxésis
sera précisé par l'emploi d'un test coléoptile (chap. III). Les données ainsi
acquises seront confrontées avec celles fournies par la mise en oeuvre d'un
test fragment d'hypocotyle de Tournesol (chap. IV). Dans chaque cas, l'activité
biologique de l'acide borique sera comparée avec celle
des deux auxines endo-
gènes actuellement connues: l'acide indolyl-3 acétique et l'acide phénylacé-
tique.
Une deuxième étape permettra de compléter les essais ~n ~~tu par
d'autres, réalisés ~n v~vo, mettant en jeu des germinations et plantules de
Tournesol et destinés à vérifier l'influence de l'acide borique sur leur
développement (chap. V), les modulations de la croissance (au niveau de l'hy-
pocotyle) étant ensuite mises en parallèle avec celles de l'activité AIA-3
oxydasique (chap. VI).
Voyons tout d'abord les matériels biologiques et techniques utili-
sés (chap. II) à ces fins.

---

---

19
CHAPITRE II - MATERIEL ET TECHNIQUES
1. SUBSTANCES EPROUVEES
Nous avons utilisé sept produits commerciaux
le dimethylsulfoxyde (DMSO ; Merck), l'éthanolamine (Merck), l'acide borique
(H B0
; Prolabo), l'acide phénylboronique (APB ; Merck), l'acide diphényl-
3
3
borinique-éthanolamine (ADPB ; Aldrich), l'acide phénylacétique (APA ; Sigma)
et l'acide indolyl-3 acétique (AIA-3 ; Merck).
2. MATERIEL BIOLOGIQUE
2.1. Coléoptile de Blé
Les plantules ont été obtenues à partir de Blé "Scipion" gracieu-
sement fourni par la société VERNEUIL-Recherche'(77390 Verneuil l'Etang). Elles
furent préparées selon une technique décrite ailleurs (PILET et DUBOUCHET,
1962
DUBOUCHET et PILET, 1963 ; Dl/BOUCHET et al., 1984 ; SEGUIN, 1985) ;
nous la présenterons succinctement.
Après une imbibition de 2 h (eau distillée, obscurité 25 Z 10 C),
les caryopses sont rincés (eau distillée), puis déposés sur du papier filtre
(4 épaisseurs) humide (eau distillée) supporté par une plaque de matière
plastique perforée placée dans un bac en pyrex. Chaque bac, recouvert d'une

---

20
plaque de verre, est mis dans une étuve (obscurité; 25 =10 C). Soixante
huit heures (+ l h) après le début de l'imbibition, les germinations dont le
coléoptile mesure 20 =0,5 mm sont sélectionnées. A l'aide d'une guillotine
ad hoc est prélevé un fragment de 5 mm de long à 5 mm du sommet du coléoptile.
Ces fragments sont placés dans des erlenmeyers contenant de l'eau distillée
(1 ml pour 3 fragments). Les erlenmeyers sont maintenus dans un bain-marie
(25 =0,5 0 C) à plateforme agitée (35 oscillations par minute) pendant 4 h
(obscurité). Après ce lavage, les fragments sont rincés à l'eau distillée,
puis transférés dans d'autres erlenmeyers renfermant un milieu tampon de
pH 5,0 (KH P0
: 1,794 g.l-l ; acide citrique: 1,019 g.l-l ; NITSCH, 1955)
2
4
additionné de saccharose (1 % ; DUBOUCHET et PILET, 1963).
Les erlenmeyers ainsi préparés sont disposés dans le bain-marie
à plate forme agitée (25 + 0,5 0 C ; 35 oscillations par minute). L'agitation
a pour but d'éviter toute réaction géotropique pendant l'essai qui dure
20 h dans l'obscurité ou en lumière blanche (3000 lux) fournie par des tubes
Gro-Lux Lifeline Cool White de 40 W chacun. Après, la longueur des fragments
est mesurée (= 0,25 mm) à l'aide d'une loupe binoculaire.
Toutes les manipulations nécessaires à la préparation du test sont
réalisées avec des pinces à extrémités plates ; elles se déroulent en lumière
verte (tube luminescent Osram L 40 W 63 entouré de 8 couches de cellophane
plastifiée verte) qui est sans action sur la croissance et l'activité des
systèmes auxinolytiques (LAVANCHY, 1970 ; MONGENET, 1986).

---

21
2.2. Hypo~otyle de ToUkn~ol
Nos essais ont porté sur des plantules de TournesoJ (Hel~h~
annu~ L.) Mirasol, les akènes nous ayant été généreusement fournis par le
CETIOM. Les divers lots employés ainsi que leurs
caractéristiques seront
mentionnés lors de la présentation des résultats (cf. chap. IV, V et VI).
L'hypocotyle de la plantule a été utilisé d'une part pour réaliser
un test biologique analogue à celui du coléoptile de Blé (effet apprécié au
bout de 20 h ; cf. chap. IV), d'autre part pour définir certains aspects de
l'activité biologique de l'acide borique sur la croissance de l'organe intact
(c'est-à-dire rattaché à la plantule) pendant toute la durée de son
dévelop-
pement (65 h à 305 h ; cf. chap. V et VI). Dans les deux cas, les plantules
sont obtenues de la même manière et selon une technique initiée antérieure-
ment (MONGENET, 1986) et développée ultérieurement (KARCHE, 1987 ; ZOUZOU
et al., 1988). Nous la rappellerons brièvement.
Les akènes utilisés sont, sauf indications particulières, sélec-
tionnés en fonction de leur masse (m) qui correspond à la valeur moyenne
(x) du lot choisi, plus ou moins 5 mg (x - 5 ~ m ~ X+ 5).
Imb~b~tion : Les akènes (déposés dans un bécher contenant 400 ml d'eau dis-
tillée pour 100 graines) sont soumis pendant l heure à un lavage grâce à
l'emploi d'un agitateur magnétique (le barreau magnétique n'étant jamais au
contact des grains) puis rincés avec de l'eau distillée. Cette opération se
déroule dans l'obscurité et à 25 ~ 0,5 0 C ; elle est renouvelée 2 fois.
Ensuite, les akènes sont maintenus pendant 14 heures (obscurité
25 ~ 0,5 0 C)
dans de l'eau distillée (chap. IV, V et VI) ou dans une solution aqueuse
l
d'acide borique à 1,5 mg.l-
(chap. V et VI).
G~m~nation : Après l'imbibition, les akènes sont prélevés puis disposés sur
trois épaisseurs de papier filtre humide (eau distillée) supportées par une
plaque en matière plastique perforée (200 mm x 150 mm x 5 mm) située dans un
bac rectangulaire. Chaque bac est ensuite recouvert d'une plaque de verre et
placé dans une étuve (obscurité; 25 ~ 0,5 0 C) pendant 24 heures. A l'issue

---

22
de cette période (soit 41 h après le début de l'imbibition), les graines en
voie de germination présentent une racine dont la longueur est comprise, en
général, entre l et 6 mm.
Développement : Les germinations sont alors déposées sur du sable de Fontaine-
bleau (préalablement débarrassé d'éventuels ions fixés par un lavage acide)
contenu dans des bacs rectangulaires en matière plastique et saturé à 50 %
en eau distillée. Leur croissance se poursuit à 25 + 10 C pendant une durée
et dans des conditions qui dépendent du but recherché.
Z.Z.1. Te~t 6~agment d'hqpocotyl~
Lorsque les hypocotyles des plantules développées dans l'obscurité
atteignent une longueur de 40 =2 mm, c'est-à-dire à 137 =2 h, ils sont
récoltés. Un fragment de 5mm de long est alors prélevé à l'extrémité de
l'organe (c'est-à-dire sous le crosse) à l'aide d'une guillotine ad hoc. Ce
choix est justifié au niveau du chapitre IV. Ces fragments subissent ensuite
le même traitement que les fragments de coléoptile
de Blé (cf. 2.1. Test
coléoptile de Blé p.19 ) avec un lavage de 4 h et une mise en incubation de
20 h.
Z.Z.Z. Te~t hypocotyle ~ntact
A partir du temps 41 h, le développement des germinations se pour-
suit dans l'obscurité ou en lumière blanche (5000 lux) fournie par des tubes
Gro Lux Lifeline Cool White de 40 W chacun. La longueur des hypocotyles est
mesurée chaque jour à heure fixe pendant toute la durée de leur croissance
c'est-à-dire jusqu'à 305 h dans l'obscurité ou 257 h en lumière blanche.

---

23
3. TRAITEMENT DES DONNEES
Les essais faisant intervenir des fragments d'organes (cf. chap.
III et IV) ont porté, pour chaque condition expérimentale, sur un nombre
d'individus le plus souvent compris entre 100 et 200 (voir les annexes~
et sq.). Une exception a été faite lors de l'emploi du DM50 à la concentra-
tion de 300 ~l.ml-l : la longueur finale des fragments d'hypocotyle traités,
dans l'obscurité comme en lumière blanche (fig. 4.4 ; annexe 7), n'est pas
différente de celle qu'ils avaient au début de l'essai; l'action du DM50
est immédiate ; la moyenne a été établie à partir de 49 fragments. quant aux
essais réalisés avec des plantules de Tournesol (chap. V), ils ont été ef-
fectués soit avec
250 individus lors de la mesure de la longueur des racines
à un temps fixe (fig. 5.4 j annexe 10) soit avec environ 35 individus (fig.
5.5 et sq.) lors de la mesure de la longueur de l'hypocotyle chaque 24 h de
65 h à 305 h (essais dans l'obscurité) ou 257 h (essais en lumière blanche).
Pour chaque condition expérimentale, ont été établis, par l'usage
d'un système de calcul HP41 muni des programmes appropriés, outre la moyenne
* différents paramètres statistiques
écart type, erreur standard, intervalle
de confiance à 95 % (p = 0,95) ; les barres verticales dessinées sur les
figures (voir par exemple la figure 3.1) indiquent la valeur de cet inter-
valle de confiance ;
* la signification (ou la non signification), chaque fois que cela a été
nécessaire, de la différence entre la moyenne et une ou plusieurs autres,
avec un coefficient de sécurité de 95 %.

---

24
4. EXPRESSION DES RESULTATS
Si l'on désigne par Li la longueur initiale et Lt la longueur au
temps t, l'allongement absolu 6L sera:
( 1) 6L = Lt - Li
La comparaison d'un lot traité (allongement absolu: 6L TR) avec
un lot témoin (allongement absolu: 6L TE) conduit à exprimer la différence
6L TR - 6L TE en fonction de 6L TE et en pourcentage ; on obtient une gran-
deur P :
6L TR - 6L TE
(2) P ?~ = - - - - - - - x 100
6L TE
Si P > 0, il Y a stimulation ; si P < 0, il Y a inhibition.
La différence 6L TR - 6L TE, ou ce qui revient au même, L TR - L TE
correspond à l'allongement absolu induit par la substance S présente dans le
milieu d'incubation; nous le désignerons par 6L S.
La comparaison de l'activité d'un composé X avec celle d'un composé
T (considéré comme témoin) est réalisée en calculant une grandeur P' :
100
(3) P' % - - -
x PX
PT
PT et PX sont donnés par la formule (2)
P' représente le pourcentage d'activité de X par rapport à T dont
la valeur est ramenée à 100.
Si P' > IDa, la substance X est plus active que T
Si P' < IDa, X est moins actif que T

---

Z5
5. TECHNIQUES
5. 7. P./té.paJta..tion. d' e.x:tJr.cUU b./tuu
Nous avons utilisé une technique qui dérive de celles proposées
par RIDGE et OSBORNE (1970)JLAVANCHY (1970), GARDINER et CLELAND (1974).
Cinq ou dix grammes de segments A, B, C, D d'hypocotyles de Tournesol témoins
ou traités (cf. chap. VI) fraîchement récoltés ou préalablement conservés au
congélateur sont mis dans un mortier placé sur une paillasse réfrigérée (4
=zo C). Le matériel végétal est alors broyé en présence de 8 (ou 16) ml d'une
solution-tampon (KH P0
: 1/15 M ; NaZH P0 .ZH O : 1/15 M) dont la valeur
Z 4
4
Z
du pH dépend de l'essai choisi. L'homogénat est ensuite centrifugé pendant
30 mn (3000 g ; 4 =1° C). Le surnageant est recueilli et mis au réfrigéra-
teur (4 =1° C). Le culot est remis en suspension dans 7 (ou 14) ml de la
solution-tampon précédemment utilisée, vigoureusement agité (Vortex ; 30 s)
puis centrifugé pendant 30 mn (10000 g ; 4 =1° C). Le surnageant ainsi obte-
nu est mélangé au premier. Cet extrait brut forme la fraction des enzymes
cytoplasmiques (RIDGE et OSBORNE, 1970) ou mieux celle des enzymes directe-
ment solubles dans la solution-tampon (GARDINER et CLELAND, 1974). Les extraits
ainsi préparés sont filtrés sur millipore (0,8 ~m) puis soit amenés à l'aide
de la solution-tampon à la concentration voulue pour l'essai envisagé, soit
partiellement purifiés avant d'être employés.
5.2. P./té.paJta..tion. de.~ e.x:tJr.cUU paJttie.tte.me.nt puJr..{M~
Un extrait "brut" renferme un grand nombre de molécules différant
les unes des autres par leurs caractéristiques structurales, leurs propriétés
biologiques, physico-chimiques et, en particulier, par leur masse moléculaire.
Il contient, entre autres, à côté
des protéines enzymatiques,
des effec-
teurs
de l'activité
de ces
enzymes et notamment
des inhibiteurs. Le bro-
yage,
inévitable au moment de la préparation de l'extrait, met en contact
les deux types de composés alors que, dans l'organe intact (dont ils sont
séparés), ils ne le sont pas obligatoirement. En règle
générale, les inhi-

---

26
biteurs ont une masse moléculaire bien inférieure à 5000, alors que les
enzymes responsables du catabolisme auxinique par exemple ont une masse
supérieure à 25000 (PILET et GASPAR, 1968 ; PENON, 1970 ; I~AZZA, 1971).
Cette différence peut être exploitée pour séparer les premiers des secondes
en mettant en oeuvre la technique de filtration sur gel ou tamisage molécu-
laire.
5.Z.1. Quelque~ ~appe~
La technique de filtration sur gel a été mise au point par PDRATH
et FLDDIN (1959). Depuis, elle a été largement utilisée dans de nombreux
domaines de la biologie (DETERI~ANN, 1969 ; YOKOTA et al., 1980). Nous avons
choisi le gel de Sephadex produit par Pharmacia (Uppsala, Suède). Il se
présente sous forme de perles poreuses préparées par réticulation du dextran
avec l'épichlorhydrine. Le dextran est isolé de cultures de Leueono~toe
me~ent~oZde~ sur saccharose. La structure de ce polymère est celle d'une
chaîne de molécules de glucose liées en a l - 6 et principalement ramifiées
en a l - 3. Le grand nombre de groupements-OH donne au Sephadex un carac-
tère hydrophile qui lui permet de gonfler très facilement dans l'eau ou dans
les solutions d'électrolytes.
Les différents gels se distinguent les uns des autres par leur
taux de réticulation. De ce fait, leur capacité de gonflement et leur domaine
de fractionnement sont distincts. Le principe de la filtration est le suivant
les molécules de dimensions supérieures à celles des pores du gel gonflé ne
pénètrent pas dans
les billes de Sephadex ; elles sont exclues du gel, cir-
culent (par gravité ou sous pression) dans la phase liquide entourant le dex-
tran
et quittent la colonne les premières. Par contre, les molécules plus
petites pénètrent dans les billes par les PQres et les traversent plus ou
moins lentement selon leur taille et leur forme. Ces molécules sont donc éluées
dans l'ordre de leurs masses moléculaires décroissantes.
Le liquide entourant les grains
de Sephadex forme le volume mort
dont l'importance dépend des dimensions de la colonne, et du gel (quantité,
type) qu'elle contient. Ce volume mort est déterminé par le passage d'une

---

27
6
l
solution de "Bleu Dextran 2000" (MM: 2.10 ) à 2 mg.ml- , qui est toujours
totalement exclu de tous les gels de Sephadex. Sa connaissance est nécessaire
pour préciser l'arrivée des premières molécules (les plus lourdes) séparées
à partir de l'extrait en cours de tamisage. Elle permet aussi de vérifier
l'homogénéité et la qualité du tassement du lit de gel par l'observation de
la descente régulière de l'anneau bleu tout au long de la colonne.
5.2.2. Le cho~x du gel
Le but de nos essais étant de séparer des protéines enzymatiques
de leurs effecteurs endogènes (cf. chap. VI), nous avons dès lors choisi
le
gel de Sephadex G-25 medium dont le domaine de fractionnement est 5000-1000
pour les peptides et les protéines globulaires. Les molécules de masse supé-
rieure à 5000 se retrouvent au niveau du volume mort, celles de masse infé-
rieure à 5000, après.
5.2.3. P~ép~ation de la colonne
La poudre de Sephadex est mise à gonfler dans l'eau distillée ou
dans la solution-tampon (3ml pour l g de Sephadex sec) maintenue dans un bain-
marie (90 =1° C) pendant une heure
la bouillie est légèrement agitée avec
une baguette de verre de manière à éliminer les bulles d'air éventuellement
emprisonnées dans les billes. Ensuite, le gel est ramené à la température
ambiante et au volume initial à l'aide de l'éluant.
La colonne choisie (Pharmacia ; hauteur : 40 cm ; diamètre inté-
rieur
2,6 mm) est fixée verticalement. Un réservoir destiné à permettre
l'introduction du gel en une seule fois est vissé à son extrémité supérieure.
Le capillaire de sortie situé à l'extrémité inférieure est muni d'une pince
qui/étant fermée, permet le remplissage de l'ensemble colonne-réservoir par
l'éluant. Ensuite, la pince étant ouverte, le gel est versé dans le réservoir.
-1
-2
Pour le remplissage de la colonne, le débit de l'éluant est de 20 ml.h
.cm
.

---

28
Après sédimentation du gel, la colonne est mise en chambre froide
(4 =2° e). Elle est reliée d'une part à un collecteur de fraction ISeO,
d'autre part à un réservoir (10 1) contenant l'éluant dont le débit est con-
trôlé par une pompe péristaltique (Pharmacia) intercalée entre ce dernier
et la colonne. Par ailleurs, entre le réservoir et la pompe est interposé
un applicateur d'échantillon dans lequel est déposé l'extrait brut. La cir-
culation réservoir-pompe ou applicateur d'échantillon-pompe est commandée
par une valve appropriée. Les branchements au moyen de capillairesCdiamètre
intérieur: l mm) étant assurés, l'absence de bulle d'air dans les circuits
étant vérifiée, le gel est équilibré pendant une nuit par passage de l'éluant
-1
-2
dont le débit est réglé à 7,5 ml.h
.cm
.
5.2.4. Vépot de t'extk~t et tam~age
L'extrait brut (15 ou 30 ml) est déposé dans l'applicateur d'échan-
tillon qui est alors mis en relation avec la pompe péristaltique par le manie-
ment du robinet de la valve. L'extrait est transféré vers la surface du gel
Z
avec un débit de l'ordre de 7,5 ml.h-l.cm- . Dès que l'applicateur d'échan-
tillon est vide, le réservoir d'éluant est remis en relation avec la pompe.
Le tamisage de l'extrait est alors réalisé avec un débit de 4 ml.h-1.cm- Z.
Le capillaire de sortie de la colonne est relié à un collecteur de fraction
ISeO. Le volume de chaque fraction est fixé à Il ml.
L'élution d'une solution de bleu dextran dans des conditions iden-
tiques à celles indiquées pour l'extrait brut est réalisée au préalable de
manière à fixer le volume mort de la colonne. Pour une hauteur de gel de
31 cm, ce volume mort est de 88 ml. Les molécules de bleu dextran se retrou-
vent dans les tubes 6, 7 et 8. Par conséquent, les molécules de masse supé-
rieure à 5000 présentes dans l'extrait brut et, en particulier, les protéines
enzymatiques, seront groupées dans ces trois tubes.

---

29
A partir de chaque fraction sont déterminées
* la teneur en protéines par la mesure, à l'aide d'un spectrophotomètre Beck-
man 25, de l'absorbance à 280 nm ;
* les
activités peroxydasique globale et AIA-3 oxydasique.
5.3.1. Activ~té p~oxyd~~que globale
Cette activité est évaluée, ~n v~tto, selon une technique décrite
ailleurs (JERMYN et THOMAS, 1954 ; SANTIMONE, 1973 ; GALLOIS, 1974). A 4 ml
de chaque fraction sont ajoutés 4 ml d'une solution de gaiacol (10-2M) addi-
tionnée d'eau oxygénée (10-2M). Après agitation (Vortex; 10 secondes), le
mélange réactionnel est mis à incuber (bain-marie; 25 ~ 0,50 C) pendant 10 mn
et dans l'obscurité pour empêcher la destruction partielle (à la lumière) du
produit d'oxydation brun rouge formé à partir du gaiacol en présence d'eau
oxygénée et de peroxydase (SANTIMONE, 1973). Après l'incubation, la valeur de
l'absorbance est lue à 470 nm à l'aide d'un spectrophotomètre Milton Roy
Spectronic 20 D. Un témoin où le gaiacol est remplacé par de l'eau distillée
permet d'éliminer l'absorbance due à l'opacité de l'extrait.
5.3.2. Activ~é AIA-3 oxyd~~que
Elle est estimée à la suite d'essais ~n v~tto (PILET, 1957 ; PILET,
et COLLET, 1962). Pour chaque extrait, sont préparés 2 tubes l et l' conte-
nant chacun 4 ml d'extrait et 4 ml de solution-tampon ou d'une solution de
cofacteur (Mn C1
; acide p-coumarique ; cf. chap. VI, p.1~S). Au temps 0,2 ml
2
d'une solution d'AIA-3 à 50 ~g.ml-l sont versés dans le tube 1. Les tubes l
(10 ml) et l' (8 ml) sont mis à incuber
dans l'obscurité
(agitation: 80
oscillations par mn ; bain-marie; 25 ~ 0,50 C)
pendant 60 mn. Après, le
tube l' reçoit 2 ml de la même solution d'AIA-3. Ensuite, 2 ml de chaque
mélange réactionnel (1 et l') sont prélevés puis versés dans une cuve ronde

---

30
contenant 8 ml du réactif de Salkowski modifié (PILET et CHOllET, 1970) et
formé de :
* 200 ml de chlorure de fer III (Fe C1 , 6H 0) à 5 %
3
2
* 225,5 ml d'acide sulfurique à 96 % (d = 1,84) ;
* 574,5 ml d'eau distillée.
Après une vigoureuse agitation (Vortex; 10 secondes), on laisse
se développer pendant 40 mn la coloration rose caractéristique de la présence
de l'AIA-3 et dont l'intensité est estimée à 535 nm avec le spectrophotomètre
Milton Roy.
Si l'on désigne par A' l'absorbance liée à la quantité initiale
(q) d'AIA-3 (tube l') et par A, l'absorbance liée à la quantité d'AIA-3 res-
tant (x) dans le tube l, la différence q-x correspond à la quantité d'AIA-3
détruit pendant la période d'incubation; elle se calcule à l'aide de la
relation suivante :
q - X
Al - A
=
q
A'
A' - A
AIA-3 détruit =
q - x =
. q
A'
-1
Pour une solution initiale d ' AIA-3 titrant 50 ~g.ml
,les 2 ml du
mélange réactionnel (utilisés avec les 8 ml du réactif de Salkowski) prélevés
dans le tube l' correspondent à 20 ~g d ' AIA-3 (q) caractérisés par une absor-
bance A'. les 2 ml prélevés dans le tube l en contiennent moins (x) dans la
mesure où une activité AIA-3 oxydasique s'est développée pendant l'incubation.
Ces 2 ml représentent aussi le 1/5 de la quantité d'enzymes présentes dans le
mélange réactionnel (10 ml) c'est-à-dire dans les 4 ml d'extrait préparé sur
la base de X mg de matériel frais par millilitre (X dépendant de l'essai choi-

---

31
si). L'activité AIA-3 oxydasique, c'est-à-dire la quantité d'AIA-3 détruit
après 60 mn et, par exemple, pour 1000 mg de matériel frais, sera ainsi
calculée
AI - A
1000
~g AIA-3 détruit
: - - - . 20 . 5 .
A'
4 X
En règle générale, chaque valeur donnée est la moyenne de 20 mesures
réalisées à partir de 4 extraits.

---

32
CHAPITRE III - EFFET DES ACIDES BORIQUE, PHENYLBORONIQUE ET
DIPHENYLBORINIQUE SUR L'ELONGATION DES FRAGMENTS
DE COLEOPTILE DE BLE. COMPARAISON AVEC LES ACIDES
PHENYLACETIQUE ET INDOLYL-3 ACETIQUE.
1. AVANT-PROPOS
L'activité de l'acide borique sur l'auxésis peut être définie par
l'emploi d'un fragment de coléoptile de Blé. Cet organe possède, en effet, la
propriété de grandir (dans l'obscurité et à 25° C) d'abord par mérésis jusqu'à
ce qu'il atteigne 10 à 12 mm, puis uniquement par l'élongation de ses cellules
parallèlement au plus grand axe de l'organe jusqu'à la fin de sa croissance
c'est-à-dire 55 mm (WRIGHT, 1961 ; RICARD, 1957 ; PILET et DUBOUCHET, 1961 ;
DUBOUCHET, 1967). Un fragment prélevé, par exemple, sur un coléoptile de 20 mm
ne s'allongera plus que par auxésis ; un tel fragment préparé dans des condi-
tions données (cf p.19 ) a donc été utilisé. Par ailleurs, toute substance
capable de moduler cet allongement devra donc être considérée comme un effec-
teur auxinique.
L'acide borique étant caractérisé par la présence de trois groupe-
ments -OH, il était donc utile de vérifier si son éventuelle activité auxinique
est ou non liée à la présence de ces trois groupements. En d'autres termes, la
substitution d'un ou deux -OH par un autre groupement modifiera-t-elle, ou non,
cette activité et dans quel sens? C'est pourquoi nous avons employé de l'acide
phénylboronique (un groupement -OH remplacé par un noyau benzénique ; cf. fig.
3.4) et de l'acide diphénylborinique (deux groupements -OH substitués; cf.
fig. 3.5) livré sous la forme d'un complexe avec l'éthanolamine (ce qui, au

---

33
préalable, nous imposera de préciser l'effet de cette substance sur l'auxésis).
Si l'acide borique est effectivement capable de stimuler l'élongation
cellulaire, il est alors intéressant d'établir une comparaison d'une part avec
la première auxine mise en évidence chez les végétaux en 1934 par KOGL
et KOSTERMANS (cf. PILET, 1961 p. 17) : l'acide indolyl-3 acétique (AIA-3),
d'autre part avec une autre auxine isolée en 1976 par WIGHTMAN l'acide phényl-
acétique (APA). Cette auxine est présente dans les tiges de Tomate, Tabac, Pois,
Orge, Blé et Tournesol (WIGHTMAN, 1976 ; WIGHTMAN et LIGHTY, 1982) ainsi que
dans les frondes de Fougère (SCHNEIDER et WIGHTMAN, 1986). Sa concentration
est towjours supérieure à celle de l'AIA-3 avec qui elle coexiste, le rapport
étant de 5 pour l chez les plantes supérieures analysées (WIGHTMAN, 1976) et
(à l'exception du jeune rachis où il est de 5 pour 1) de 23 et plus pour l
dans les pinnules de la Fougère (SCHNEIDER et WIGHTMAN, 1986).
Avant d'apprécier, à l'aide du test coléoptile de Blé (cf. chap. II),
l'aptitude de chacun de ces composés à moduler l'auxésis, dans l'obscurité et
en lumière blanche (3000 lux), nous rappellerons l'effet du dimethylsulfoxyde
(DMSO) employé pour les solubiliser (SEGUIN, 1985) et préciserons celui de
l'éthanolamine sur l'élongation des fragments coléoptilaires.

---

34
11.0
mm
OSS
LUM
~ Il
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
~ ~ ~
5.0
0,0
0.1
03
3
10
30
100
300
rl.ml-1 en DMSO
Fig. 3.1
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS) ou à la lu-
mière blanche (LUM) e~labsence ou en présence de DMSO à différentes
concentrations (~l.ml
). Les barres verticales indiquent la valeur
de l'intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95
085
LUM
~ 1/
11.0
mm
10.0
9.0
~
--l..Hu.1J....I_ _--lH.J.JI~1_ _----U.
H.ull_ _---LJH.J.JII :::J
10-10
10-8
10- 6
10-' M
Fig. 3.2
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS) ou à la lu-
mière blanche (LUM) en absence ou en présence de l'éthanolamine
utilisé
à différentes concentrations (M). Pour chaque moyenne
est indiqué l'intervalle de confiance (p = 0,95).

---

35
2. EFFET DU DMSO ET DE L'ETHANOLAMINE SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS DE
COLEOPTILE DE BLE
2.1. DMSO
L'effet du DM50 (additionné au milieu tampon de NIT5CH saccharosé à
l %) sur l'auxésis a été précisé antérieurement (DUBOUCHET et al., 1984 ;
5EGUI~, 1985). Nous rappellerons brièvement les résultats obtenus.
Parmi les 8 concentrations utilisées (0,1 - 0,3 - l - 3 - 10 - 30 -
-1
100 et 300 ul.ml
) seules sont sans action (fig. 3.1) celles qui sont égale
-1
l
ou inférieures à 3 Ul.ml
pour les essais dans l'obscurité ou à 10 ul.ml-
pour les essais à la lumière (les données numériques: moyenne, écart-type,
erreur standard, degré de liberté et intervalle de confiance de la moyenne
pour P = 0,95, sont rapportées dans l'annexe 2).
Dans ces conditions, chaque composé (AIA-3 ; APA ; APB et ADPB) a
été dissous dans 500 Ul de DM50 pour préparer 100 ml d'une solution mère à
10-3M. Pour 10-4M, la teneur en DM50 est donc de 0,5 ul.ml-l
elle a été
maintenue pour les autres concentrations à éprouver, par ajout d'un volume
approprié de DM50.
Z.Z. Ethanolam~ne
Quatre concentrations en éthanolamine (additionnée au milieu tampon
de NIT5CH saccharosé à l %) ont été employées : 10-10M, 10-8M, 10-6M et 10-4M.
Les données numériques sont indiquées dans l'annexe 2.
Cette substance ne modifie pas (fig. 3.2) l'allongement des fragments
coléoptilaires. Par conséquent, les éventuels effets du complexe ADPB-éthano-
lamine sur la cr.oissance dépendront du seul ADPB.

---

36
3. EFFET DES ACIDES BORIQUE, PHENYLBORONIQUE ET DIPHENYLBORINIQUE-ETHANOLAMINE
SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS DE COLEOPTILE DE BLE
Ae~de bo~~que. L'élongation est stimulée de manière significative
(fig. 3.3 ; annexe 3) pour toutes les concentrations utilisées avec une plus
grande valeur (+ 15 %) pour 10-9M (fig. 3.6).
HO, /OH
B
085
LUM
1
OH
~~LTell 1~LS
.,..
11.0
mm
10.0
9.0
8.0 .
n
~
6.0 1::
~
HIl
HII
HII
~HII ~HI! ~HII ~HII ~HII ~ ~
HII
HIf .::J
10.00
.12
10-11
10)0
10. 9
10.8
10.7
10.6
10.5
.4
10
10 M
Fig. 3.3
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OB5) ou à la lu-
mière blanche (LUM) ;n absence ou en présence d'acide borique
(H
B0 ) utilisé à différentes concentrations (M). Pour chaque moyenne
3
1
est inaiqué l'intervalle de confiance (p = 0,95).

---

37
Ac~de phénylboko~que. Ce composé réduit l'allongement des fragments
coléoptilaires (fig. 3.4 ; annexe 3) pour chaque concentration (10-12M à
10-4M). L'importance de la réduction dépend de la teneur du milieu en APB
elle est la plus importante (- 43 %) pour 10-4M (fig. 3.6).
HO
...... HO
(5 085 LUM
mm
APS
~ "
10.0 _
9.0
8.0
7.0
6.0
_00
.12
la
.10
.8
_5
.5
.4
10
la
10
la
la
la M
Fig. 3.4
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS) ou à la lumi-
ère blanche (LUM) en-absence ou en présence d'acide phénylboronique
(APB) utilisé à différentes concentrations (M). Pour chaque moyenne
est indiqué l'intervalle de confiance CP = 0,95).

---

38
Ac~de d~phénylbo~~n~que-éthanolam~ne. Cette substance exerce une
action négative sur la croissance (fig. 3.5 ; annexe 3), l'inhibition étant
-4
la plus forte (- 92 %) pour 10
M (fig. 3.6).
mm
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
-CD
la
.10
la
.8
la
.6
.5
_4
la
la
la M
Fig. 3.5
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS) ou à la lu-
mière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide diphényl-
borinique-éthanolamine (ADPB) utilisé à différentes concentrations
(M). Pour chaque moyenne est indiqué l'intervalle de confiance
(p = 0,95).

---

39
Fig. 3.6
Effet des acides borique
(H
B0 ), phénylboronique (APB) et di-
3
phénylborinique (ADPB) à différentes concentrations (M) sur
l'élongation (en % par rapport à l'allongement des témoins) des
fragments de coléoptile de Blé après 20 h de culture (25 + 0,50 C)
dans l'obscurité.
-

---

40
L'allongement des fragments témoins (2,57 mm) est, par rapport à
celui des fragments incubés dans l'obscurité (4,72 mm), réduit d'environ de
moitié (- 44 % , tableau 3.1, p. 46; annexe 1). En revanche, la modulation
de croissance induite par chaque composé dépend de sa structure et de sa
teneur dans le milieu de culture.
Ac~de bo~~que. Quelle que soit la concentration employée, la lon-
gueur des fragments traités diffère significativement (p = 0,95) de celle
des témoins (fig. 3.3 ; annexe 4). La plus grande élongation (+ 42 %) se
réalise pour 10-9M (fig. 3.7).
Ac~de phénylbo~on~que. Pour des concentrations inférieures à 10-6M
-6
(fig. 3.4
annexe 4), cette substance est sans effet. En revanche, pour 10
M
et au-delà, la croissance est réduite avec un plus grand effet (- 37 %) pour
10-4M (fig. 3.7).
Ac~de d~phénylbo~~n~que-éthanolam~ne.L'activité inhibitrice de
cette substance se réalise dès 10-8M (fig. 3.5 ; annexe 4) ; ensuite, elle se
développe avec un maximum (- 84 %) pour 10-4M (fig. 3.7).

---

41
%
45
40
30
20
10
+
Ooa ......--.~ ~'B:.:''-'' _
APB
! 0
...... - 0 -
···o· ..~.-- ~o
....... Q'
10
'. ,
'.
"
20
'.
'"
.•...
\\
\\
30
\\
\\
ADPB
b
40
q
50
60
70
80
85
o
1
1
1
1
1
1
1
-10
.9
.8
.7
10
10
10
10
Fig. 3.7
Effet des acides borique
(H 1 B0 ), phénylboronique (APB) et di-
3
phénylborinique (ADPB) à différentes concentrations (M) sur l'al-
longement (en % par rapport à l'allongement des témoins) des
fr.agments de coléoptile de Blé apr.ès 20 h de cultur.e (25 ~ 0,50 C)
à la lumière blanche.

---

42
4. EFFET DES ACIDES PHENYLACETIQUE ET INDOLYL-3 ACETIQUE SUR LA CROISSANCE
DES FRAGMENTS DE COLEOPTILE DE BLE
4.1 EMa..W daM .i.' ob~c.UJr..i.té.
Ac.~de phé.ny.i.ac.é.t~que. Ce composé est capable de promouvoir le gran-
dissement cellulaire dans des proportions qui dépendent de sa teneur dans le
milieu (fig. 3.8 ; annexe 5), l'activité maximale (+ 35 %) étant observée pour
-4
10
M (fig. 3.10).
OSS
LUM
~ALTe Il
12.0
mm
T
11.0
10.0
!
Fig. 3.8
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,5 0 C) dans l'obscurité (OBS) ou à la lu-
mière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide phénylacé-
tique (APA) utilisé à différentes concentrations (M). Pour chaque
moyenne est indiqué l'intervalle de confiance (P = 0,95).

---

43
Ac~de ~ndoiyi-3 ~c~que. Comme cela a été montré antérieurement
(DUBOUCHET et ~., 1984 ; SEGUIN, 1985), l'auxésis est nettement favorisée
5
(fig. 3.9 ; annexe 5) avec un optimum (+ 82 %) pour 3.10- M (fig. 3.11).
OBS
LUM
~&Te Il
14.0
mm
110
12.0
11.0
10.0
9.0
8.0
6.0 1:::
Fig. 3.9
Longueur moyenne (en mm) des fragments de coléoptile de Blé après
20 h de culture (25 + 0,5 0 C) dans l'obscurité (085) ou à la
lumière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide indolyl-3
acétique (AIA-3) utilisé à différentes concentrations (M). Pour
chaque moyenne est indiqué l'intervalle de confiance (p = 0,95).
D'après SEGUIN, 1985.

---

44
4. Z. E-Met-W à. .ta. ium-ièJr.e.
Ae-ide. phényf.~eét-ique.. Chaque concentration (IO-SM à 10-4M) stimule
l'allongement des fragments coléoptilaires (fig. 3.S ; annexe 5) avec un plus
grand effet (+ 72 %) pour 10-4M (fig. 3.10).
%
6-COOH
80
70
60
50
'0
30
20
10
0
1
1
1
1
1
10.8
.7
6
la
10-
10.5
10·'M
Fig. 3.10
Effet de l'acide phénylacétique (APA) à différentes concentrations
(M) sur l'élongation (en % par rapport à l'allongement des témoins)
des fragments de coléoptile de Blé après 20 h de culture (25 ~ 0,5 0 C)
dans l'obscurité (OBS) ou en lumière blanche (LUM).

---

45
Acide ~ndoiyi-3 acétique. Ce composé favàrise nettement (DUBOUCHET
et ai., 1984 ; SEGUIN, 1985) l'élongation cellulaire (fig. 3.9 ; annexe 5) ;
son action est la plus forte pour 10-4M (fig. 3.11).
%
CHz- COOH
220
06
~
N
~
200
180
LUM
160
140
120
100
80
60
40
20
0
,
1
1
1
1
1
10.8
10.7
10.6
10.5 3.10.5 lO"'M
Fig. 3.11
Effet de l'acide indolyl-3 acétique (AIA-3) à différentes con-
centrations (M) sur l'élongation (en % par rapport à l'allonge-
ment des témoins) des fragments de coléoptile de Blé après 20 h
de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OB5) ou en lumière
blanche (LUM). -

---

---

47
5. OISCUSSION
5.1 La méthode
Les essais que nous venons de rapporter ont été réalisés avec des
fragments longs de 5 mm et prélevés sur des coléoptiles de 20 mm, à 5 mm du
sommet. Ce type de fragment correspond à la partie du coléoptile (segment B)
qui possède ~n v~vo (PILET et DUBOUCHET, 1961, 1962 ; DUBOUCHET, 1966, 1967)
et ~n ~~tu (DUBOUCHET et PILET, 1963 ; SCHLIENGER et al., 1977) le plus haut
potentiel d'élongation cellulaire. Après 4 h de lavage dans l'eau distillée,
il s'est déjà allongé de 0,84 mm (tableau 3.1). Ensuite, pendant les 20 h de
culture en présence du milieu tampon phosphate saccharosé (cf.p.20 ), ce
fragment croit de 4,72 mm (soit + 81 %) dans l'obscurité et de 2,57 mm (soit
+ 44 %) en lumière blanche.
TABLEAU 3.1 - Longueur et allong~ment (en mm) des fragments de coléoptile
de Blé après 4 h de lavage dans l'eau distillée puis 20 h de culture en
présence du milieu tampon saccharosé de NITSCH, dans l'obscurité ou en
lumière blanche (3000 lux).
OBSCURITE
LUMIERE
L(O)
5,00
5,00
L(4)
5,84
5,84
L(24)
10,56
8,41
6L(24_4)
4,72
2,57
% (L )
81,00
44,00
4
L(O)
Longueur des fragments au temps 0
L(4)
Longueur des fragments après 4 h de lavage
L(24)
Longueur des fragments après 20 h de culture
6L(24_4)
Allongement absolu entre les temps 4 h et 24 h
% (L )
Expression de l'allongement en
4

---

48
L'allongement dans l'obscurité est nettement supérieur à celui pré-
senté, dans des conditions voisines, par les fragments du coléoptile d~Avoine
(2,4 mm : NIT5CH et NIT5CH, 1956 ; 1,5 mm : 5IROI5, 1966)--ou du mésocotyle
d'Avoine (1,5 mm : NIT5CH et NIT5CH, 1956). Il en fait un matériel de choix
pour la mise en évidence de l'activité inhibitrice (ralentissement de l'auxé-
sis) d'une substance donnée et l'appréciation de son importance, par exemple,
en fonction de la concentration.
La forte élongation des témoins est probablement liée à deux de
leurs caractéristiques biologiques. Par comparaison avec les autres régions
du coléoptile, le fragment utilisé est celui qui présente la plus faible acti-
vité auxine-oxydasique et la plus faible augmentation de cette activité au
cours de son développement (PILET et DUBOUCHET, 1961 ; DUBOUCHET, 1967) ainsi
que l'activité peroxydasique globale la moins élevée (CHAPPET et DUBOUCHET,
1970). Il est aussi celui qui manifeste la plus intense régénération physio-
logique (DUBOUCHET, 1966, 1967). Ce processus découvert par ROTHERT (1894) se
déroule, après décapitation, chez tout coléoptile de Graminée (Avoine :
ROTHERT, 1894 ; DOLK, 1926 ; WENT, 1942 ; MER, 1951 ; MaIs : VAN OVERBEEK,
1941) n'ayant pas dépassé la valeur maximale de sa vitesse de croissance
(DUBOUCHET, 1967) : pour le Blé cette exigence est satisfaite tant que le
coléopti1e n'a pas atteint dans l'obscurité, 32 + 2 mm de long.
La longueur finale des fragments témoins - qui est de 10,56 mm
(tableau 3.1 ; annexe 1) - est donc très voisine de celle notée antérieure-
ment (10,43 : PILET et DUBOUCHET, 1962
DUBOUCHET et PILET, 1963 ; 10,51 mm
5EGUIN, 1976, 1985 ; DUBOUCHET et al., 1984 j 10,65 mm : FAKRI, 1985). Cette
convergence des résultats est le signe d'une réelle stabilité du matériel
végétal utilisé dans les conditions prescrites (cf. p. 19). Au reste, cette
stabilité est bien traduite pàr la très faible valeur des paramètres usuels
(écart-type, coefficient de variation, erreur standard, intervalle de con-
fiance pour P = 0,95 ; annexes l à 5) caractérisant chaque série statistique.
Par suite, une modulation de croissance de l'ordre de 0,2 mm devient signifi-
cative avec un coefficient de sécurité de 95 %. Une très faible activité, ou
une activité liée à une très faible concentration peut ainsi être décelée
(
-12
-12
voir, par exemple, annexe 3 : H B0 , 10
M, APB 10
M, annexe 5 : AIA-3
3
3
10-8M, APA 10-8M).

---

49
5.2. Le~ ~~ d~ l'ob~c~~té
Les résultats obtenus à la suite des essais dans l'obscurité mon-
trent que, parmi les trois composés borés
utilisés, seul l'acide borique
est capable de stimuler l'élongation des fragments coléoptilaires, les deux
autres (APB et ADPB) étant inhibiteurs.
La stimulation induite par l'acide borique se réalise pour des con-
-12
centrations aussi faibles que 10
M. Pour une telle teneur, la longueur des
fragments traités est significativement différente (p = 0,95) de celle des
témoins (fig. 3.3 ; annexe 3). La plus grande activité de ce composé se pro-
duit pour 10-9M (+ 15 % ; fig. 3.3 et 3.6) ; après, cette activité devient
réduite.
L~ ~ub~titution d'un g~oupement - OH de lr~c~de bo~~que p~ un noy~
benzé~que confère à la molécule (acide phénylboronique : APB) des propriétés
différentes de celles de la substance de référence. Pour chaque concentration
utilisée (10-12M à 10-4M), l'APB inhibe l'auxésis. L'importance de cette inhi-
bition dépend de la teneur du milieu en APB. Faible, mais statistiquement si-
gnificative (p = 0,95) dès Ip-12M, elle augmente progressivement jusqu'à 10-6M
après, l'inhibition devient beaucoup plus intense avec un plus grand effet
(- 45 %) pour 10-4M (fig. 3.4 et 3.6 ; annexe 3).
Un effet du même ordre de grandeur (- 50 %) pour une concentration
voisine (10-5 g. 1-1) a été déjà signalé (BERGAL, 1953) à propos des fragments
de tige de Lentille préalablement incubés pendant 15 h à 22°C dans l'obscu-
rité. Cet effet est bien lié à la molécule d'APB et non à l'un ou l'autre de
ses produits de dégradation tels que le benzène et/ou le phénol. Utilisé à
des concentrations identiques à celles de l'APB, chacun de ces composés n'a
pas d'activité notoire sur la croissance (BERGAL, 1953). Par ailleurs, la
liaison carbone-bore n'est pas détruite lorsque l'APB est dissous puis main-
tenu pendant 24 h dans une solution aqueuse à la température de 25°C ; un
tel clivage ne se produit qu'après un chauffage à 140-150 o C pendant 40 h
(GAYREL, 1954).

---

50
'l,
r00
.....
- 10
......
""
............
............
.........
20
.................
-...-.......
APB
......
-- .... -- .......
...................
-- ~
..............
..........
30
~...............
~
.............. '...
\\
"""Ill.
40
-
\\
---'t
\\
,
\\
,
50
1,,,,,
60
ADPB
...
\\
1
1
70
1,,,
\\,
80
,,
\\
1,,
90
,,
95
•
1
!
Fig. 3.12
Effet des acides phénylboronique (APB) et diphénylborinique (ADPB)
à différentes concentrations (M) sur l'élongation (en % par rap-
port à l'allongement obtenu en p~~enee d'ae~de bo~~que) des
fragments de coléoptile de Blé après 20 h de culture (25 + 0,50 C)
dans l'obscurité.
-
TABLEAU 3.2 - Allongement absolu (~L en mm) et relatif (en % par rapport à
H B0 ) des fragments de coléoptile de Blé cultivés dans
3
l'Ob~CUÂ~té en pré-
3
sence de différentes concentrations (M) en H B0 , APB ou ADP8.
3
3
!!~3
~L
4,92
5,18
5,27
5,13
5,03
4,92
APB
~L
4,53
4,33
4,22
3,95
3,69
2,71
'"
-'1,9
-16,4
-19,9
-23,0
-26,6
-44,9
"
ADPB
~L
4,28
4,12
3,98
3,48
2,90
0,37
%
-13,0
-20,4
-26,7
-32,1
-42,3
-92,4

---

51
Le ~emplacement de deux g~oupement60H de t'~cide bo~ique p~ deux
noy~x benzénique~ donne à la molécule (acide diphénylborinique : ADPB) des
propriétés analogues à celles de l'AP8 mais plus marquées (fig. 3.4 et 3.5).
Pour chaque concentration (10-12M à 10-4M), l'effet inhibiteur de l'ADPB est
toujours supérieur à celui de l'APB avec un maximum (- 92 %) pour 10-4M (fig.
3.6 ; annexe 3). Une telle inhibition est initiée puis rendue définitive dans
un temps très court, lors des premières heures de l'incubation, puisque la
longueur finale des fragments traités (6,21 : 0,06 mm ; fig. 3.5 ; annexe 3)
est peu différente de la longueur initiale (5,84 + 0,02mm ; annexe 1).
Si maintenant, on exprime pour chaque concentration, la différence
entre l'allongement des fragments traités par l'APB ou l'ADPB et celui des
fragments incubés en présence d'acide borique en fonction de ce dernier et
en pourcentage (tableau 3.2), on matérialise l'effet lié à la substitution
d'un ou deux groupements OH de l'acide borique par un ou deux noyaux benzé-
niques. La figure 3.12 qui traduit cet effet, montre que
1. de telles substitutions rendent la molécule capable de ralentir le gran-
dissement cellulaire, ce ralentissement étant plus efficace lors d'une
double substitution ;
6
2. de 10-12M à 10-6M, soit pour un facteur de 10 , l'inhibition augmente
régulièrement et faiblement, passant, lors d'une substitution, de -8 %
à -23 %, et lors de deux substitutions dë -13 % à -32 % ;
2
3. de 10-6M à 10-4M, soit pour un facteur de 10 , elle se développe considé-
rablement passant respectivement de -23 % à -45 % et de -32 % à -92 %.

---

52
Ces observations nous autorisent à présenter une première conclu-
sion
dans le cadre de nos essais, l'aptitude du bore - fourni sous la forme
minérale d'acide borique - à favoriser l'élongation cellulaire ne se réalise
que si les trois groupements -OH sont présents. La substitution d'un seul de
ces groupements par un noyau benzénique non seulement supprime cette aptitude
mais en plus donne à la molécule ainsi substituée - et présentant le bore sous
forme organique - un autre caractère, celui de ralentir l'auxésis ; la subs-
titution de deux groupements OH par deux noyaux benzéniques le renforce.
Le ~emptaeement du g~oupement d~hy~oxybo~~ne (- B~~) de ~'~e~de
phény~bo~on~que p~ un g~oupement e~boxyméthy~e (-CH
COOH) aboutit à l'aci-
2
de phénylacétique (APA) qui présente la propriété de promouvoir la croissance
des fragments de coléoptile de Blé. Manifeste dès 10-8M, l'activité de l'APA
devient de plus en plus importante au fur et à mesure que sa concentration
dans le milieu augmente pour atteindre un maximum (+ 35 %) à 10-4M (fig. 3~8 et
3.10 ; annexe 5). Une telle concentration optimale a été déjà signalée à la
suite de l'emploi de fragments de coléoptile d'Avoine var. Victoire (MUIR et
~.,
4
1967). Toutefois, l'allongement lié à la présence de l'APA 00- 1"1) dans
le milieu de culture (0,6 mm ; cf. fig. l, p.1520,MUIR et ~., 1967) est dif-
férent de celui (1,67 mm ; fig. 3.8 ; annexe 5) que nous avons observé avec
les fragments de coléoptile de Blé. Cette disparité ne tient pas uniquement
à la différence de longueur initiale des fragments coléoptilaires utilisés
(3 mm pour l'Avoine; 5 mm pour le Blé). Elle exprime aussi, comme cela a été
indiqué à maintes reprises (PILET, 1961 ; LETHAM et ~., 1978 ; Mac MILLAN,
1980 ; SCOTT, 1984;
PUROHIT, 1985), la différence de sensibilité à un compo-
sé donné existant entre deux espèces distinctes. Une semblable remarque a été
déjà faite, par exemple à propos de l'indole qui, dans des conditions expéri-
mentales identiques, est inactif sur la plantule de Lentille alors qu'il l'est
sur celle de Cresson (SEGUIN, 1985 ; DUBOUCHET et ~., 1987).

---

53
Les résultats obtenus avec les acides phénylboronique et phényl-
acétique confirment donc l'importance de la structure de la chaine latérale
sur un noyau benzénique dans l'induction d'une modulation de croissance: un
groupement dihydroxyborane (-B~~) donne à la substance un caractère ~n~­
b~te~, un groupement carboxyméthyle (~CHZ COOH) un caractère ~~uiate~.
Ce caractère est encore plus marqué lorsque le groupement -CH
COOH est si-
Z
tué sur un cycle indolique en position 3 (acide indolyl-3 acétique). La
figure 3.13 permet de comparer l'activité biologique de l'AIA-3 avec celle de
l'APA et de constater que celle du premier est, sauf à 10-8M où elle lui est
égale, toujours supérieure à celle du second. Cette plus grande activité de
l'AIA-3 a été aussi reconnue avec des fragments de tige de Pois (WIGHTMAN,
1976) •
0/0
80
70
AIA-3
60
50
'0
30
20
10
0
1
1
1
1
1
1
08
10
'Q'?
Fig. 3.13
Effet des acides phénylacétique (APA) et indolyl-3 acétique
(AIA-3) à différentes concentrations (M) sur l'élongation (en %
par rapport à l'allongement des témoins) des fragments de coléo-
ptile de Blé après ZO h de culture (Z5 ~ 0,50 C) dans l'obscu-
rité.

---

---

55
Si, m~intenant, on compare l'aptitude de l'acide borique à favori-
ser l'auxésis avec celle de l'AIA-3 et de l'APA, en confrontant les valeurs
de l'allongement induit par chaque substance (llLS ; fig. 3.14), on constate
que :
1. l'acide borique stimule la croissance cellulaire pour des concentrations
(10-12M à 10-9M) en particulier où l'AIA-3 et l'APA sont, comme cela est
couramment admis (PILET, 1961
PENNY et PENNY, 1978 ; ZERONI et HALL,
1980 ; SEN, 1985) sans action
2. à 10-12M, en particulier, ce composé est aussi actif que l'APA ou l'AIA-3
utilisé à 10-8M, c'est-à-dire pour des teneurs différant l'une de l'autre
par un facteur de 10 000. A 10-10M - 10-9M, il l'est autant que l'APA à
10-7M•
1 APA AIA-3
oss
10-12
10-10
10-9
Fig. 3;14
Allongement (en mm) des fragments de coléoptile de Blé induit
(llLS) par chaque substance (H
80 , APA et AIA-3) utilis~à
3
3
différentes concentrations (M) après 20 h de culture dans
l'obscurité (08S) ou en lumière blanche (LUM).

---

56
5.3. Le4 e~~~ en lum~~e blanche
Les données recueillies indiquent que l'acide borique est capable de
stimuler, de manière significative (p = 0,95), l'élongation des fragments de
coléoptile de Blé dès 10-SM, un maximum (+42 %) étant acquis avec 10-9M (fig.
3.3 et 3.7 j annexe 4). La substitution d'un (ou deux) groupement OH de
l'acide borique par un (ou deux) noyau benzénique enlève au composé boré
obtenu (APB ou ADPB) toute aptitude à favoriser l'allongement cellulaire et,
en plus, lui donne la propriété de le ralentir. Par rapport au témoin, le
ralentissement se manifeste à partir de lO-6M, pour atteindre un maximum à
~ aa
- la
20
30
40
50
60
70
80
90
.12
.11
.4
la
la
10
M
Fig. 3.15
Effet des acides phénylboronique (APB) et diphénylborinique
(ADPB) à différentes concentrations (M) sur l'élongation (en %
par rapport à l'allongement obtenu en p~~ence d'ac~de bo~~que)
des fragments de coléoptile de Blé après 20 h de culture (25 =
0,50 C) à la lumière blanche.

---

57
10_4M, plus important avec l'ADPB (-84 %) qu'avec l'APB (-37%)
(fig. 3.4,
3.5, 3.7 ; annexe 4). Par rapport aux fragments cultivés en présence d'acide
borique (tableau 3.3 ; fig. 3.15), l'inhibition, nette dès 10-12M (environ
-15 %) , progresse régulièrement jusqu'à 10-6M (-31 % pour le remplacement
d'un OH ; -33 ~o
-5
pour celui de deux) ; après, elle s'accentue, devenant à 10
M
-4
et à 10
M plus intense lors de 2 substitutions (-87%)
que lors d'une seule
(-50 ~O). Cette évolution est comparable à celle constatée dans l'obscurité
(fig. 3.12).
TABLEAU J.3 - Allongement absolu (6L en mm) et relatif (en ~ par rapport à
H B0 ), des fragments de coléoptile de Blé cultivés à la tumi~e en présence
3
3
de différentes concentrations (M) en H B0 , APB et ADPB.
3
3
10-12M
10-IOM
10-llM
1O-6M
10-5M
1O-4M
!!~3
6L
3,01
3,44
3,62
3,45
3,35
3,25
APB
6L
2,58
2,49
2,44
2,38
2,12
1.62
%
-14,3
-7.1,6
-37.,6
-31,0
-36,1
-50,1
ADPB
6L
2,56
2,52
2,40
2,32
l,52
0,42
%
-14,9
-7.6,1
-33,1
-37.,15
-54,63
-81,08

---

58
L'activité de l'APA, distincte dès 10-aM (fig. 3.8), augmente au
fur et à mesure que sa teneur dans lemilieu est plus élevée et devient la
plus grande (+72 %) pour 10-4M (fig. 3.16). Quant à celle de l'AIA-3
(DUBOUCHET et al., 1984 ; SEGUIN, 1985), elle est, pour chaque concentration
(fig. 3.16), toujours supérieure à celle de l'APA.
%
220
200
IBO
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
1
1
1
1
1
10.8
10.7
Fig. 3.16
Effet des acides phénylacétique
(APA) et indolyl-3 acétique
(AIA-3) à différentes concentrations (M) sur l'élongation (en
% par rapport à l'allongement des témoins) des fragments de
coléoptile de Blé après 20 h de culture (25 =0,5 0 C) en lumi-
ère blanche.

---

59
La comparaison de l'activité auxinique de l'acide borique avec celle
de l'APA ou de l'AIA-3 (fig. 3.14) fait ressortir que:
1. l'acide borique est capable, comme dans l'obscurité, de favoriser l'élon-
gation des fragments de coléoptile de Blé pour des concentrations (10-12 M
à 10-9M) où l'APA et l'AIA-3 sont inactifs;
2. 'a 10-12M e t 10-l1M
'
, ce compose es t
.
auss~ ac t·~ f I
que ' APA ut ·1·
~
,
~se
( respec-
tivement) à 10-8Met 10-7M, c'est-à-dire pour des teneurs différant l'une
de l'autre par un facteur de 10 000. A 10-9M (et 10-8M), il l'est autant
-6
que l'APA à 10
M
-11
-10
3. entre 10
M et 10
M, l'acide borique présente une activité auxinique
semblable à celle de l'AIA-3 à 10-8M.
5.4. CompaA~on
La confrontation des résultats acquis à la lumière avec ceux obte-
nus dans l'obscurité montre tout d'abord et comme cela avait été déjà noté
(DUBOUCHET et al., 1984 ; SEGUIN, 1985 ; FAKRI, 1985) que l'élongation des
fragments témoins est, après 20 h d'éclairement réduit d'environ de mo~ti~
(- 45,5 % ; tableau 3.1 ; fig. 3.1 à 3.5). En conséquence, l'activité de
chaque substance estimée à la lumière ne peut être comparée à celle appréciée
dans l'obscurité par le seul examen des pourcentages relatifs (cf. p. 24;
fig. 3.6, 3.7, 3.10 et 3.11). En effet, si après des essais à la lumière,
la ~timu~on de ~o~~~nce (en %) est, pour un composé utilisé à une con-
centration choisie, égale à celle obtenue dans l'obscurité, cela implique
que l'allongement induit (6LS en mm) par le composé est la moitié de celui
réalisé dans l'obscurité. A l'opposé, un allongement induit de même valeur
en lumière ou dans l'obscurité entraîne un pourcentage de stimulation à la
lumière double de celui produit dans l'obscurité.

---

60
De même, si, après des essais en lumière, t'~nh~b~tion de Cko~­
4ance (en % compté négativement) est égale à celle réalisée dans l'obscurité,
cela signifie que la réduction d'allongement (6LS exprimé en - x mm) déter-
minée par le composé éprouvé est la moitié de celle'observée dans l'obscu-
rité.
A l'inverse, une réduction d'allongement de même importance en lumi-
ère et dans l'obscurité correspond à un
pourcentage d'inhibition à la lumière
double de celui obtenu dans l'obscurité. Or, l'allongement induit (ou la ré-
duction d'allongement) traduit, dans le cadre de nos essais, l'activité bio-
logique de la substance utilisée. Il serait donc impropre de conclure :
- lors d'un pourcentage de stimulation (ou d'inhibition) identique dans
chaque condition que cette substance agit autant à la lumière que dans
l'obscurité;
- lors d'un allongement induit (ou d'une réduction d'allongement) de même
valeur (en mm) que son action est deux fois plus importante à la lumière
que dans l'obscurité.
C'est pourquoi, la comparaison de l'activité à la lumière d'une
substance donnée avec celle réalisée dans l'obscurité doit ne faire interve-
nir que la valeur de l'allongement induit (ou de la réduct~on d'allongement).
Nous considèrerons, tout d'abord, les composés qui stimule~t l'élongation des
fragments coléoptilaires (H 80
; APA ; AIA-3) puis ceux qui la ralentissent
3
3
(AP8 ; ADP8).

---

61
La comparaison (fig. 3.14 ; tableau 3.4) fait apparaltre que:
1. l'allongement induit (6L5) par chaque composé à la lumière est toujours
supérieur à celui produit dans l'obscurité (fig. 3.14) ;
2. la valeur moyenne du rapport R (6L5 LUM /6L5 085 ; tableau 3.4) est pour
l'acide borique voisin de 2 (1,57< R< 2,20) entre 10-12M et ID-SM, pour
l'APA proche de 1,3 (1,76 > R > 1,10) et pour l'AIA-3 peu différent de
1,5 (1,70 > R ) 1,25) entre 10-7M et 10-4M ;
3. la plus grande valeur de R (tableau 3.4) se réalise aux fortes concentra-
(
-4
8
tians 10
M) pour l'acide borique, aux faibles concentr.ations (10- M) pour
l'APA et l'AIA-3.
TABLEAU 3.4 - Allongement des fragments de coléoptile de Blé induit (6LS) par chaq~e composé H B0 , APA et
3
3
AIA-3, utilisé à différentes concentrations (M) après 20 h de culture dans l'obscurité (OBS) ou à la lumière
(LUM). Rapport (6LS LUM 1 6LS OBS) et différence (6LS LUM - 6LS OBS) pour chaque concentration.
!!~3
6LS
LUM
0,44
0,64
0,8;
1,0;
" OS
0,9;
0,8&
0,'18
0,68
OBS
0,20
0,32
0,46
0,6B
0,55
0,52
0,41
0,31
0,20
LUM!OBS
Z,ZO
Z,OO
1,89
I,S;
1,91
1,8;
Z, TS
Z,SZ
3,40
LUI-l-0BS
0,24
0,32
0,41
0,39
0,50
0,45
0,47
0,47
0,48
APA
6LS
LUM
0,44
0,69
1,09
1,35
1,84
OBS
0,25
0,56
0,93
1,19
1,67
LUM/OBS
l, ;6
I,Z3
1,1'1
1,13
1,10
LUM~OBS
0,19
0,13
0,16
0,16
0,17
AIA-3
6LS
LUM
0,;5
Z,46
4,14
4,89
5,ZO
OBS
0,23
1,45
2,89
3,51
3,22
LUM/OBS
3;Z6
1,;0
I,ZS
1,39
1,61
LUM-OBS
D,52
1,10
1,25
1,38
1,98

---

62
2.0
mm
?
/
1.8
/
/
1.6
/
/
1.4
)
, /
p"
1.2
/
AIA-3
/
1.0
f
/
0.8
/
ô
/
AJA -1
0.6
/
.6
..... AJA-2
APA ~_
...:..o--..i---<>
---0-:,,""
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0.°
." •• , ..o-'
0.0
0- ...... ·0.. ·
1
1
1
--'
1
1
Fig. 3.17
Différence (en mm) entre l'allongement des fragments de eoléop-
tile de Blé induit à la lumière (6LS LUM) et celui obtenu dans
l'obscurité (6LS 085) par chaque substance (H3 B0 , APA, AIA-I,
3
AIA-2, AIA-3) utilisé à différentes concentrations (M) après
20 h de culture (25 ± 0,5 0 C).

---

63
Si, pour chaque concentration en acide borique, APA et AIA-3, on
prend en compte ta d~ô6~enee (en mm) entre le ~LS LUM et le ~LS 085 (tableau
3.4 ; fig. 3.17), on constate que
1. pour l'acide borique, cette différence varie de 0,24 mm (10-12M) à 0,48 mm
(
-4
-8
-4
10
M) et qu'elle a sensiblement la même valeur entre 10
M et 10
M
(fig. 3.17)
-8
-4
2. pour l'APA, entre 10
M et 10
M, elle a aussi même valeur, mais chacune
d'entre elles est bien inférieure à celle obtenue avec l'acide borique
(fig. 3.17). L'activité de l'APA à la lumière n'est que légèrement supé-
rieure à celle estimée dans l'obscurité
3. pour l'AIA-3, la différence : ~LS LUM - ~LS 085 augmente avec la teneur
du milieu en ce composé passant de 0,52 mm pour 10-8M à 1,98 mm pour 10-4M
(fig. 3.17 ; tableau 3.4). Cette variation traduit la plus grande effica-
cité de l'AIA-3 à la lumière blanche que dans l'obscurité
4. ce comportement est différent de celui créé par l'APA (ou l'acide borique).
L'examen et le traitement des données obtenues par SEGUIN (1985 ; tableau
22 p. 88) à propos de l'effet (sur la croissance des fragments de coléop-
tile de 81é cultivés dans des conditions identiques aux nôtres) des acides
indolyl-l acétique (AIA-l) et indolyl-2 acétique (AIA-2), deux isomères
de position de l'AIA-3, montrent que chaque isomère donne lieu à une réac-
tion analogue à celle du seul AIA-3 (fig. 3.17). Ces observations condui-
sent à penser que la structure et/ou la configuration spatiale du noyau
aromatique (benzénique pour l'APA ; indolique pour l'AIA-3) lié au
groupement carboxyméthyle pourrait être à l'origine de chaque type de
comportement. Des expériences faisant intervenir d'autres noyaux aromati-
ques liés à un -CH COOH tels, par exemple, que les acides phénoxyacétique,
2
naphtylacétique, naphtoxyacétique, oxo-2 indolyl-3 acétique, permettrai-
ent sans doute de vérifier cette hypothèse.

---

64
L'examen comparatif des tableaux 3.1 (p. 47) et 3.4 (p. 61) montre
que la réduction d'allongement des fragments
témoins consécutifs à un éclai-
rement de 3000 lux à 25°C pendant 20 h - soit 2.15 mm (~L Te OBS - ~L Te LUM) -
n'est
compensée par l'action d'aucune concentration en acide borique, le
~LS LUM de ce composé étant au mieux de 1.07 mm pour 10-9M{tableau 3.4) ce
qui représente un taux de récupération de 50 %. Avec l'APA, le plus grand
~LS LUM (1,S4 mm), qui est da à la plus forte concentration (10-4M) ne comble
cette réduction d'allongement qu'en partie (S6 %). En revanche, avec l'AIA-3,
une concentration comprise entre la-SM (~LS LUM : 0,75 mm.) et 10-7M (~LS LUM
2,46 mm) l'annule totalement
: la réduction de 2,15 mm étant supprimée pour
6,6 lO-SM. A la différence de l'APA (et de l'acide borique), l'AIA-3 parait
bien être une substance capable - compte tenu des valeurs du ~LS LUM pour
les concentrations comprises entre la-SM et 10-4M (tableau 3.4) - de s'opposer,
chez les fragments de coléoptile de Blé, au ralentissement de l'auxésis dé-
clenché par un éclairement de 3000 lux et plus.
TABLEAU 3.5 - Réduction d'allongement des fragments de coléoptile de Blé induit (ôLS) par l'APB ou l'ADPB
utilisé à différentes concentrations (M) après 20 h de culture dans
l'obscurité (oBS) ou à la lumière
(LUl1). Rapport (ôLS LUM!6LS oBS).
10-12i1
1O- 11r1
10-10M
10-9r'1
ID-SM
10-7M
1O-6r1
1O-5~1
10-4M
APB
ôLS
LUM
-0,01
-0,08
-0,13
-0,19
-0,45
-0,95
oBS
-0,19
-0,39
-0,50
-0,77
-1,03
-2,01
LUM!OBS
0,05
0,21
0,26
0,25
0,44
0,4,
ADPB
ôLS
LUM
-0,01
-0,05
-0,1 ?
-0,25
-1,05
-2,15
oBS
-0,44
-0,60
-0,86
-1,24
-1,82
-4,35
LUM!OBS
O,OZ
0,08
0,20
0,20
0,58
0,49

---

65
5.4.2 APB et AVPB
La comparaison de leur activité en lumière blanche avec celle réa-
lisée dans l'obscurité (tableau 3.5) montre que
1. le ralentissement de l'élongation cellulaire est par rapport au témoin
toujours plus faible en lumière que dans l'obscurité
la valeur du
rapport R (6LS LUM / 6LS DSS) sera donc comprise entre 0 et l ;
-12
-10
2. entre ID
M et 10
M, les valeurs de R sont, pour chaque composé, les
plus faibles; la réduction de croissance induite par la lumière n'est
pas accrue de manière significative par la présence de l'APS ou de l'ADPB
dans le milieu de culture
-5
-4
3. entre 10
M et 10
M, ces valeurs sont plus élevées; l'APS et l'ADPB
accroissent la réduction de croissance liée à un éclairement en lumière
blanche pendant 20 h.
L'APS et l'ADPS doivent donc être considérés comme des ralentisseurs
de l'élongation cellulaire qui, en lumière blanche, sont capables d'accroî-
tre l'importance de la réduction de croissance induite par l'éclairement, le
second étant plus efficace que le premier. Ils pourraient aggraver l'inten-
sité des processus d'inhibition et/ou retarder la reprise de croissance qui
se déroulent normalement (PILET et DUBOUCHET, 1962 ; DUSOUCHET, 1967, 1968)
chez tout fragment coléoptilaire prélevé sur un coléoptile jeune en voie de
croissance rapide (cf. p. 47 ) .

---

66
En conclusion, nos résultats montrent que le bore, fourni sous la
forme d'acide borique, est capable de stimuler l'allongement des fragments de
coléoptile de Blé (espèce tolérante; cf. tableau 1.2 p. 5) avec un maximum
vers lO-9M et pour des concentrations où l'APA et l'AIA-3 sont (fig. 3.14)
peu actifs (exemple: lO-SM) ou inactif (exemple lO-lOM). Ce constat nous
conduit à éprouver l'acide borique (tout naturellement en relation avec l'APA
et l'AIA-3) sur une espèce sensible, le Tournesol (tableau 1.2), les données
ainsi acquises pouvant ensuite être confrontées avec celles obtenues à propos
du Blé. Pour que la comparaison soit valable, les essais doivent être réalisés
~n ~~tu avec un 6~agment d'organe (de structure et de fonctionnement non raci-
naire) issu de la germination de l'akène de Tournesol, c'est-à-dire, l'hypoco-
tyle. Le choix du fragment, sa longueur, la zone de l'organe où il doit être
prélevé, l'instant de ce prélèvement (ainsi que d'autres paramètres) forment
la mise au point du test "fragment d'hypocotyle de Tournesol". Nous allons
maintenant rappeler sa réalisation.

---

67
CHAPITRE IV- EFFET DES ACIDES BORIQUE, PH~NYLAC~TIQUE ET INDOLYL-3
AC~IQUE SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS D'HYPOCOTYLE
DE TOURNESOL. COMPARAISON AVEC LE TEST COL~OPTILE DE
BLt.
1. LE TEST FRAGMENT D'HYPOCOTYLE DE TOURNESOL
Ce test met en oeuvre un fragment d'hypocotyle long de 5mm et présen-
tant, comme dans le cas du test coléoptile de Blé (cf. p. 47
) le plus haut
potentiel de croissance ~n v~vo et ~n ~~tu. La localisation d'un tel segment
sur l'hypocotyle a été précisée 3 la suite de l'analyse de la répartition de
la croissance le long de cet organe au cours de son développement. L'emploi
de marques à l'encre de chine (SACHS, 1873 ; PILET, 1961 ; DUBOUCHET, 1966)
lia permis.
Dans une première série d'essais, sont déposées sur des hypocotyles de
4 cm, non détachés de la plantule, 3 marques à l'encre de chine de manière à
délimiter 4 segments A, B, C, D de l cm chacun (fig. 4.1). Les plantules sont
issues d'akènes de Tournesol Mirasol (lot T 13 K ; masse moyenne d'un grain:
50,09 + 0,59 mg, cf. p. 107 ) dont la masse est comprise entre 45 et 55 mg.
Elles ont été obtenues dans les conditions habituelles (cf. p. 21
). L'hypoco-
tyle atteint 4 cm vers 137 h. Après le marquage, le développement de ces plan-
tules se poursuit pendant environ 168 h (fig. 4.1). Chaque jour, la longueur
des régions A, B, C, D est estimée à l'aide d'une règle graduée. Les données
acquises à partir de 42 plantules sont rapportées dans l'annexe 6.

---

68
mm
A+S+C+O
150
I---I
l
l
I /
/
100
/
!
B+C+O
50
. / ___1-
- I
l
l
!
!
A ______t
C+O
•
B
_ I
•
J:
1
1
1
!
!:
.-
C
0
•
J:
E
J:
1
l
!
t
t
a 0
heures
•
137
161
185
209
233
257
281
305
329
Fig. 4.1
Longueur moyenne (en mm) en fonction du temps 037-329 h) pour les
zones D, C + D, B + C + D et A + B + C + D (organe entier) de
l'hypcotyle de plantules de Tournesol Mirasol cultivées (sable
+ HZ 0 distillée) dans l'obscurité et à 25° C. Les barres verticales
ind1quent la valeur de l'intervalle de confiance de la moyenne
pour P = 0,95.

---

69
1.1. C~o~~~~nce globale
La cr.oissance de l'hypocotyle considéré dans son ensemble est exprlmee
par une courbe de variations, en fonction du temps, de la longueur (fig. 4.1)
et de la vitesse (fig. 4.3). Elle est achevée, en moyenne, 305 h après le dé-
but de l'imbibition des akènes. La longueur finale de l'organe (fig. 4.1) est
de 156,14 ~ 6,35 mm (annexe 6).
Pendant la durée de l'essai (137 h - 305 h), l'hypocotyle s'est allongé
de 116,14 mm, ce qui représente un allongement relatif de 290% par ~apport à sa
longueur initiale (40 mm ; tableau 4.1). Sa vitesse de croissance varie en
fonction du temps (fig. 4.3) selon trois phases principales
l~ p~em~~e qui s'achève vers 161 h et durant laquelle la vitesse augmente
l
- la ~econde (161 h - 185 h) où elle est maximale (31.05 mm.24 h- ) ;
- la tto~~ème (185 h - 305 h) pendant laquelle elle diminue progressivement.

---

70
mm
100
50
o
heures
137
161
185
209
233
257
281
305
329
Fig. 4.2
Longueur moyenne (en mm) en fonction du temps (137 - 329 h) des
segments A, B, C et D de l'hypocotyle de plantules de Tournesol.
I~irasol cultivées (sable + H 0 distillée) dans l'obscurité et à
2
25° C.

---

71
1.2. G~ad~ent de ~o~~anee
Les fluctuations de l'allongement de chacun des quatre segments
formant l'hypocotyle et celles de leur vitesse de croissance sont rapportées
dans les figur.es 4.2 et 4.3.
* Variations de longueur
La longueur finale de chaque segment dépend de sa situation sur l'hypo-
cotyle (fig. 4.2). Le segment A croit le plus (+ 1017% ; tableau 4.1), le seg-
ment D, le moins (+ 15%). La durée de la période d'allongement est la plus
courte (72 h ; tableau 4.1) pour les segments 0 et C, qui cessent de grandir
dès 209 h (fig. 4.2). Elle est plus impor.tante pour le segment B (96 h) et la
plus longue (168 h) pour le segment A (tableau 4.1).
TABLEAU 4.1 - Longueur initiale L(o)' longueur finale L(t)' allongement
absolu ~L
(en mm) et durée (en h) de la période d'allongement pour les
a
segments (A, B, c, D) de l'hypocotyle de la plantule de Tournesol Mirasol
cultivée (eau distillée) dans l'obscurité et à 25 ~ D,sa c.
L(o)
L(t)
~La
~
~
h
A
10
111,74
101,74
1017
168
B
10
20,30
10,30
W3
96
C
10
12,60
2,60
26
72
0
10
11,50
l,50
15
72
A+B+C+D
40
156,14
116,14
290
168
~
~
allongement relatif en r. de L(o)

---

72
* Variations de vitesse
Dans les conditions de nos essais, les segments D et C sont dans la
phase où leur vitesse de croissance diminue
(fig. 4.3). Pour le segment B,
deux phases peuvent être distinguées: l'une (161 h - 185 h) correspond à la
vitesse optimale, l'autre (185 h - 233 h), à sa baisse. Quant au segment A,
il présente les trois phases décrites à propos de l'hypocotyle entier avec
une plus grande vitesse entre 161 h et 185 h. Au cours de la troisième phase,
et à partir de 233 h, l'allongement de l'hypocotyle n'est plus assuré que par
le segment A.
mm, 24h-1
30
20
Fig. 4.3
Variation5en fonction d~ temps (137 - 329 h) de la vitesse de
croissance, (en mm.24 h- ) pour les segments A, B, C, D et l'hypo-
cotyle ent~er de plantules de Tournesol Mirasol cultivées (sable
+ H20 distillée) dans l'obscurité et à 25° C.

---

73
1.3. Le F~dgment cho~~~
Le segment A - qui croît le plus et le plus longtemps - R été retenu
pour réaliser le test. Toutefois, en vue d'établir ultérieurement des compa-
raisons avec les résultats fournis par le test coléoptile de Blé, il était
préférable d'utiliser un fragment ayant une longueur initiale de 5 mm. Le
comportement, ~n ~~, des moitiés supérieure Al et inférieure A du segment
Z
A long de 10 mm devait donc être défini.
Dans une deuxième série d'essais, les fragments Al et A ont été préle-
Z
vés à l'aide d'une guillotine ad hoc sur des hypocotyles de 40 mm et âgés de
137 h. Ils sont ensuite préparés dan~ des conditions identiques à celles dé-
crites à propos du test coléoptile (cf. p. 19
) après 4 h de lavage (obscu-
rité ; Z5 + D,5°C; agitation), ces fragments sont cultivés pendant ZO h en
présence du milieu tampon de NITSCH saccharosé à 1%. Les résultats (tableau 4.Z
annexe 7) nous conduisent à utiliser, dans la suite, le fragment Al car son
allongement (l,59 mm) est nettement supérieur à celui du fragment A (0,89 mm).
Z
TABLEAU 4.2 - L~eur et allongement (en mm) des fragments Al et A2
d'hypocotyle de Tournesol Mirasol après 4 Il de lavage dans l'esu
distillés puis 20 h de culture en présence du milieu tampon saccha-
rosé de NITSCH, dans l'obscurité.
F'ragment
Al
AZ
s,a
s,a
L(o)
5,47
5,45
L(4)
7,06
6,34
L(24)
t>L(24_4)
l,59
0,89
,.
29,07
16,33
Longueur des fragments au temps a
L(o)
Longueur des fragments après 4 h de lavage
L(4)
Longueur des fragments après 20 h de culture
L(Z4)
t>L(24_4)
Allongement absolu entre les temps 4 h et 24 h
..'.
Expression de l'allongement en r. de L(4)

---

74
Avant d'estimer l'activité biologique de l'acide borique en comparai-
son avec celle de l'AIA-3 et de l'APA, il est nécessaire de préciser, comme
nous l'avons fait pour les fragments de coléoptile de Blé (cf. p. 35
),
l'effet du DMSO sur la croissance des fragments hypocotylaires.

---

75
Z. EFFET DU DMSO SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS D'HYPOCOTYLE DE
TOURNESOL MIRASOL
Additionné au milieu tampon saccharosé (cf. p. 20
), ce composé
a été utilisé à 8 concentrations (0,1 - 0,3 - l - 3 - 10 - 30 - 100 et
300 ~l.ml-l). Le DMSO est (fig. 4.4 ; annexe 7) sans effet sur la croissance
des fragments hypocotylaires tant que sa teneur dans le milieu ne dépasse
pas 30 ~l.ml-l lors des essais dans l'obscurité, ou la ~l.ml-l lors de ceux
en lumière blanche. En conséquence, les substances à éprouver ont été prépa-
rées selon les conditions décrites à propos des fragments de coléoptile de
Blé (cf. p. 35
).
OSS
LUM
mm
~ Il
7.0
6.0
5.0
1
1
1
1
0.0
0,1
0,3
3
10
30
100
300
J-ll. ml-1 en DMSO
Fig. 4.4
Longueur moyenne (en mm) des fragments d'hypocotyle de Tournesol
Mirasol après 20 h de culture (25 + 0,5 0 C) dans l'obscurité (085)
ou à la lumière blanche (LUM) en ab~Ïnce ou en présence de DMSO
à différentes concentrations (~l.ml
). Les barres verticales
indiquent la valeur de l'intervalle de confiance de la moyenne
pour P = 0,95.

---

76
3. EFFET DE L'ACIDE BORIQUE SUR LA CROISSANCE DES FRAGMENTS D'HYPOCOTYLE
DE TOURNESOL MIRASOL
3.1. E~~~ d~ l'ob~cU4~té
L'allongement des fragments hypocotylaires est stimulé par toutes
les concentrations supérieures ~ 10-11M (fig. 4.5 ; annexe 8). La stimulation
est d'autant plus intense que la teneur du milieu en acide borique est plus
élevée, l'effet le plus grand (+ 72% ; fig. 4.6) étant obtenu avec 10-5M.
oss
LUM
OH
~ OlTE Ls
1
8.0
mm
7.0
i
6.0
Fig. 4.5
Longueur moyenne (en mm) des fragments d'hypocotyle de Tournesol
Mirasol après 20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS)
ou ~ la lumière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide
borique (H
B0 ) utilisé ~ différentes concentrations (M). Pour
3
3
chaque moyenne est indiqué
l'intervalle de confiance (p = 0,95).

---

77
Le grandissement des fragments témoins (+ 0,77 mm ; tableau 4.3
p.
83) est par rapport à celui constaté dans l'obscurité (+ l,58 mm)
réduit d'environ de moitié (- 51%). Entre 10-11M et lO-4M (fig. 4.5 ;
annexe 8) l'acide borique favorise la croissance des fragments hypocotylaires
-5
avec un maximum (+ 160% ; fig. 4.6) pour 10
M.
OH
1
140
B
OH/" 'OH
120
LUM
1
1
1
1
!
1
!
Fig. 4.6
Effet de l'acide borique (H
BU ) à différentes concentrations
3
3
(M) sur l'élongation (en % par rappor.t à l'allongement des témoins)
des fragments d'hypocotyle de Tournesol Mirasol après 20 h de
culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS)ou en lumière blanche
(LUM) .
-

---

78
4. EFFET DES ACIDES PHENYLACETIQUE ET INVOLYL-3 ACETIQUE SUR LA CROISSANCE
DES FRAGMENTS D'HYPOCOTYLE DE TOURNESOL MIRASOL
* Ae~de phénytaeét~que
La longueur des fragments traités est significativement différente
( P = 0,95) de celle des témoins pour des concentrations supérieures à 10-7M.
Après, l'activité de l'APA dépend de sa concentration (fig. 4.7 ; annexe 9),
elle est la plus forte (+ 38%) pour 10-4M (fig. 4.9).
OSS
LUM
~
Ls
'llE
8.0
mm
7.0
6.0
Fig. 4.7
Longueur moyenne (en mm) des fragments d'hypocotyle de Tournesol
Mirasol après 20 h de culture (25 ~ 0,5 0 C) dans l'obscurité (085)
ou à la lumière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide
phénylacétique (APA) utilisé à différentes concentrations (M).
Pour chaque moyenne est indiqué l'intervalle de confiance (p =
0,95).

---

79
L'action de cette substance est manifeste dès 10-7M (fig. 4.8
annexe 9) ; elle est la plus intense (+ 84%) pour 10-4M (fig. 4.10).
OSS
LUM
CHz-COOH
~
~OllE I.,LS
~N7
8.0
mm
1
H
7.0
6.0
Fig. 4.8
Longueur moyenne (en mm) des fragments d'hypocotyle de Tournesol
Mirasol après 20 h de culture (25 ~ 0,5 0 C) dans l'obscurité (OB5)
ou à la lumière blanche (LUM) en absence ou en présence d'acide
indolyl-3 acétique (AIA~3) utilisé à différentes concentrations
(M). Pour chaque moyenne est indiqué l'intervalle de confiance
(P = 0,95).

---

80
* Ae~de phénylaeétique
Un effet significatif (P = 0,95) est, à la différence des essais
dans l'obscurité, obtenu dès 10-8M (fig. 4.7 ; annexe 9). La plus grande
activité de ce composé (+ 160%) se réalise pour. 10-4M (fig. 4.9).
Fig. 4.9
Effet de l'acide phénylacétique (APA) à différentes concentrations
(M) sur l'élongation (en % par rapport à l'allongement des témoins)
des fragments d'hypocotyle de Tournesol Mirasol après 20 h de
culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (085) ou en lumière blan-
che (LUM).
-

---

81
* Ae~de ~ndotyt-3 aeét~que
Cette substance n'agit que pour des concentrations supérieures à
10-8M (fig. 4.8 j annexe 9) j ensuite, son action devient plus intense,
-5
( .
)
l'effet étant maximal (+ 136%) pour 10
M flg. 4.10 .
%
1'0
120
100
80
60
'0
20
a
1
10.8
Fig. 4.10
Effet de l'acide indolyl-3 acétique (AIA-3) à différentes con-
centrations (M) sur l'élongation (en % par rapport à l'allonge-
ment des témoins) des fragments d'hypocotyle de Tournesol Mirasol
après 20 h de culture (25 + 0,50 C) dans l'obscurité (OBS~ ou en
lumière blanche (LUM).
-

---

---

83
5. DISCUSSION
Le test fragment d'hypocotyle de Tournesol qui a permis ces essais
a été mis au point selon une méthode analogue à celle utilisée lors de la
réalisation du test coléoptile de Blé. Il est basé sur l'emploi, à un instant
donné, de la région hypocotylaire qui, ultérieurement, présente le potentiel
de croissance le plus élevé (tableau 4.1, p. 71 ). Cette région est située à
l'extrémité de l'hypocotyle long de 4 cm et correspond aux 5 premiers milli-
mètres situés sous la crosse (fig. 4.1). Après 4 h de lavage dans l'eau dis-
tillée, le fragment topographiquement et physiologiquement équivalent à cette
région, croît de 0,47 mm (tableau 4.3). Pendant les 20 h de culture sur le
milieu tampon saccharosé, il s'allonge de l,58 mm dans l'obscurité et de
0,77 mm en lumière blanche (tableau 4.3). Ces valeurs sont en accord avec
celles établies antérieurement par MONGENET (1986). Elles soulignent la diffi-
culté de l'emploi de ce test pour la mise en évidence de l'activité inhibitrice
d'une substance donnée, notamment, lors des essais en lumière blanche.
L'examen des annexes 7 à 9 fait ressortir qu'une di.fférence de longueur entre
un fragment traité et le témoin de 0,26 =0,04 mm est nécessaire pour être
significative avec un coefficient de sécurité de 95%. Exprimée en fonction de
l'allongement absolu du témoin, et en pourcentage, cette différence correspond
à 17% dans l'obscurité et à 34% en lumière blanche.
TABLEAU 4.3 - Longueur et allongement (en mm) des fragments d'hypocotyle
de Tournesol Mirasol après 4 h de lavage dans l'eau distillée puis 20 h
de culture en présence du mi lieu tampon sacchorosé de NITSCH don" l' ObR-
curité ou en lumière blanche (3000 lux)
OBSCURITE
LUMIERE
L(o)
5,00
5,00
L(4)
5,47
5,47
L(24)
7,05
6,24
AL(24_4)
l,5B
0,77
%
28,9
14,1
L(o)
Longueur das--fragments au tempo 0
L(4)
Longueur des fragments après 4 h de lavage
L(24)
Longueur des fragments entre les temps 4 h et 24 h
AL(24_4)' Allongement absolu entre les temps 4 h et 24 h
..
,.
, Expression de l'allongement absolu en % de L(4)

---

84
Les résultats acquis dans t'ob~c~~té indiquent que l'acide borique,
l'APA et l'AIA-} stimulent la croissance des fragments hypocotylaires dans
des proportions qui dépendent de la structure de chaque composé et de sa
concentration.
L'acide borique est actif (avec P = 0,95) dès 10-11M (fig. 4.5 ;
annexe 8), l'allongement maximum étant réalisé pour ID-SM. (fig. 4.6). En
comparaison, l'APA n'agit qu'à partir d'une concentration égale ou légèrement
inférieure à 10-6M, l'AIA-3, à lO-7M (fig. 4.7, 4.8 et 4.11 ; annexe 9).
L'AIA-3 à 10-7M (ou 10-6M) et l'APA à 10-6M (ou ID-SM) déclenchent un allon-
gement de même importance (fig. 4.11). Ces deux auxines présentent leur plus
-5
-4
grande activité vers 10
M - 10
M, celle de l'APA étant nettement inférieure
à celle de l'AIA-3, laquelle est voisine de l'activité de l'acide borique.
De 10-11M à 10-8M, l'acide borique est aussi efficace que l'APA de
10-6M à 10-4M ou que l'AIA-3de lO-7M à 3.1O-6M (fig. 4.11). Dans les conditions
de nos essais, l'acide borique à lO-9M (ou 10-8M) produit chez les fragments
d'hypocotyle de Tournesol (fig. 4.11) le même comportement que l'APA à ID-SM
(ou 10-4M) ou l'AIA-3 à 10-6M (ou 3.10-6M) .
./.
100
80
60
40
20
o
1
1
1
1
Fig. 4.11
Effet des acides borique
(H
BD ), phénylacétique (APA) et in-
3
dolyl-3 acétique (AIA-3) sur l'élongation (en % par rapport à
l'allongement des témoins) des fragments d'hypocotyle de Tour-
nesol Mirasol après 20 h de culture (25 =0,50 C) dans l'obscu-
rité.

---

85
En lum~~e blanche, l'allure des courbes d'activité de l'acide borique
et de l'AIA-3 (fig. 4.12) en fonction de la concentration est semblable à celle
constatée dans l'obscurité (fig. 4.11). La valeur plus élevée de chaque pour-
centage tient au plus faible allongement absolu des témoins en lumière que
dans l'obscurité.
L'acide borique est (fig. 4.12) actif dès 10-11M, l'AIA-3, au-delà
de 10-8M. Entre ces deux concentrations, seul l'acide borique paraît donc
-6
capable de promouvoir. la croissance des fragments hypocotylaires. De 10
M
à 10-4M, l'effet de l'acide borique est (avec P = 0,95) semblable à celui
de l'AIA-3 (annexes 8 et 9).
180
160
140
120
100
80
60
40
20
o
1
1
1
1
1
1
Fig. 4.12
Effet des acides borique
(H
80 ), phénylacétique (APA) et in-
3
3
dolyl-3 acétique (AIA-3) sur l'élongation (en % par rapport à
l'allongement des témoins) des fragments d'hypocotyle de
Tournesol Mirasol après 20 h de culture (25 + 0,50 C) en lumi-
ère blanche.
-

---

86
Quant à l'APA, sa courbe d'activité (fig. 4.12) est jusqu'à la-SM
.
-4
proche de celle de l'AIA-3. En revanche, pour la
M, l'APA produit, à la
différence des essais dans l'obscurité (fig. 4.11), un effet supérieur
à
celui de l'AIA-3, mais voisin de celui de l'acide borique. Par ailleurs, il
-6
5
convient de remarquer que, pour 10
M et 10- M, l'acide borique, l'APA et
l'AIA-3 déclenchent un allongement de même ordre de grandeur, dont il reste
à vérifier s'il procède ou non du même mécanisme.
La conn~on.tation des données acquises à la lum~~e avec celles
obtenues dans lrob~e~~té montre tout d'abord que la croissance des fragments
témoins cultivés en lumière blanche (0,77 mm j tableau 4.3, p. 83
) est,
par rapport à celle constatée dans l'obscurité (l,58 mm j tableau 4.3),
réduite de moitié (- 51%). Cette situation est comparable à celle des frag-
ments de coléoptile de Blé (cf. p.
59) j elle nous conduit à prendre en
considération les seuls allongements induits (6LS j fig. 4.13) pour établir
des comparaisons.
TABLEAU 4.4 - Allongement des fragments d'hypocotyles de Tournesol Mirasol induit (6LS) par chaque composé
(H 3B03, APA et AIA-3) utilisé à différentes concentrations (M) après 20 h de culture dans l'obscurité (OBS) ou
à la lumière (LUM). Rapport 6LS LUM/6LS OBS et différence 6LS LUM - 6LS OBS pour chaque concentration.
10-l2M
10-llM
10-10M
10-9M
10-BM
10-7M
10-6M
ID-SM
10-4M
!!~3
6LS
LUM
0, r1
0,21
0,45
0,66
0,16
0,96
1,05
1,23
1,11
OBS
0,17
D,3D
0,41
0,46
0,64
0,75
0,93
1,14
1,04
LUM / OBS
1,00
0,90
1,10
1.43
1,19
r,28
1,13
1,08
1,13
LUM - OBS
0,00
-Oi03
0,04
0,20
0,12
0,21
0,12
0,09
0,13
~
6LS
LUM
0,22
0,44
1,00
1,14
1,23
OBS
0,11
0,22
0,27
0,52
0,60
LUM / OBS
2,00
2,00
3,10
2,19
2,05
LUM - OBS
0,11
0,22
0,73
0,62
0,63
AIA-3
6LS
LUM
0,16
0,60
0,90
1,05
0,96
OBS
0,08
O,2B
0,44
0,98
1,32
LUM / OBS
2,00
2,14
Z,05
1,01
0,13
LUM - OBS
0,08
0,32
0,46
0,07
-0,36

---

87
En présence d'acide borique, l'allongement induit à la lumière est,
sauf à 10-9M, semblable à celui réalisé dans l'obscurité (fig. 4.13). La va-
leur du rapport (6L5 LUM/6L5 OB5 ; tableau 4.4) est voisine de lavant 10-9M,
de 1,1 après 10-9M (fig. 4.14). Dans les conditions de nos essais, l'acide
borique parait bien agir autant à la lumière que dans l'obscurité. Mais comme
la lumière réduit la croissance des témoins (tableau 4.3 ; p.
83
), il s'en
suit que la longueur des fragments traités cultivés en lumière blanche demeure,
pour chaque concentration en acide borique, inférieure à celle des traités
mis à incuber dans l'obscurité. La limite supérieure de l'intervalle de con-
fiance (avec P = 0,95) de la moyenne des "traités LUM" est (annexe 9) toujours
inférieure à la limite inférieure de l'intervalle de confiance de la moyenne
des "traités OB5".
~
~
APA
AIA-3
1.5
1.0
0.5
0.0
10-'0
Fig. 4.13
Allongement (en mm) des fragments d'hypocotyle de Tournesol
Mirasol induit (6L5) par chaque composé (H 3 B03, APA et AIA-3)
utilisé à différentes concentrations (M) après 20 h de culture
dans l'obscurité (OB5) ou en lumière blanche (LUM).

---

88
L'APA, par contre, produit en lumière blanche un supplément de crois-
sance constamment supérieur à celui observé dans l'obscurité (fig. 4.13). La
-8
-4
valeur du rapport R (tableau 4.4) est ,de 10
M à 10
M,égale ou supérieure à
2, avec un maximum (3,7) pour 10-6M. L'allongement induit par l'APA en lu-
mière est, au minimum, deux fois plus important que celui constaté dans
l'obscurité (fig. 4.7 et 4.13). Pour des concentrations supérieures à 10-7M
(fig. 4.7 ; annexe 9), la longueur finale des fragments traités cultivés à
la lumière est, malgré l'effet réducteur exercé par cette dernière, semblable
à celle des traités dans l'obscurité.
R
3.0
APA
2.0
- -"'"C\\\\
"
AIA-3
\\
\\
1.0
0.9 r-
t
0.7
1
1
Fig. 4.14
Rapport R (6LS LUM/6LS 085) entre l'allongement des fragments
d'hypocotyle de Tournesol Mirasol induit (6LS) par chaque com-
posé (H 3 803 , APA et AIA-3) utilisé à différentes concentrations
(M) apres 20 h de culture (25 ~ 0,50 C) dans l'obscurité (085)
ou en lumière blanche (LUM).

---

89
Avec l'AIA-3, la valeur du rapport R (tableau 4.4) n'est voisine de
-8
-6
2 qu'entre 10
M et 10
M ; après, elle diminue au fur et à mesure que la
teneur du milieu en AIA-3 augmente (fig. 4.14) et devient à 10-4M inférieure
à l (R = 0,73). Cette baisse traduit l'efficacité de plus en plus réduite de
l'AIA-3 à la lumière. Compte tenu de l'effet réducteur de cette dernière, la
longueur finale des fragments traités cultivés à la lumière demeure pour cha-
que concentration en AIA-3 inférieure à celle des traités dans l'obscurité
(fig. 4.7 ; annexe 9).
L'examen comparatif de l'efficacité des deux auxines (fig. 4.13 et
-8
-7
4.14 ; tableau 4.4) fait ressortir que, si pour 10
M et 10
M, elles sont
chacune deux fois plus actives en lumière blanche que dans l'obscurité (R
-6
-4
voisin de 2), il en est tout autrement de 10
M à 10
M. Dans cette gamme de
concentrations, et pour les fragments d'hypocotyle de Tournesol, l'APA est
nettement plus efficace à la lumière (3,7 > R > 2) que l'AIA-3 (2 > R > 0,73).
Par ailleurs, l'APA et l'AIA-3 ainsi que l'acide borique sont -
chacun - capables d'annuler les effets de l'éclairement en lumière blanche
(3000 lux; 20 h ; 25 ! 0,50 C) sur la croissance des fragments hypocoty-
laires. La réduction d'allongement constatée chez les témoins (soit 0,81 mm
tableau 4.1, p. 71) est, d'après nos résultats, supprimée lorsque le milieu
8
de culture présente une teneur en acide borique de l'ordre de 2.10- M (fig.
7
4.5), en APA de 6.10- M (fig. 4.7) ou en AIA-3 de 7.10-7M (fig. 4.8). Compte
tenu de la valeur de la masse moléculaire de chaque substance (61,8
H S0
;
3
3
136,2 : APA ; 175 : AIA-3), il faut donc (sur une base en g.l-l)lOO fois plus
d'AIA-3 ou66 fois plus d'APA que d'acide borique (ou encore 1,5 fois plus
~AIA-3 que d'APA) pour annihiler l'effet réducteur de croissance exercé par
la lumière.

---

90
6. ANALYSE COMPARATIVE DES INFORMATIONS FOURNIES PAR LES TESTS "HYPOCOTYLE
DE TOURNESOL" ET "COLEOPTI LE DE BLE"
Les deux tests qui ont permis ces résultats sont basés, chacun, sur
l'emploi du fragment de coléoptile ou d'hypocotyle qui, dans les conditions
de nos essais, possède le plus haut potentiel de croissance. Bien que la
longueur initiale du fragment soit de 5 mm, une différence de comportement
apparaît très tôt
après les 4 heures de lavage (obscurité ; 25 ~ D,5°C
tableau 3.1 ; p. 47
et 4.1 p. 71
), le fragment de coléoptile a cru de
0,84 mm, celui de l'hypocotyle, de 0,47 mm. Par la suite, cette différence
s'accentue. Après les 20 heures de culture dans le milieu tampon saccharosé,
l'allongement des témoins (6L TE) est, dans l'obscurité, de 4,72 mm pour les
fragments coléoptilaires, de l,58 mm pour les fragments hypocotylaires (soit
3 fois moins) et, en lumière blanche, de 2,57 mm pour les premiers et de
0,77 mm pour les seconds (soit 3,3 fois moins). Les matériels étant prélevés
et traités de façon identique, la différence tient probablement au fonction-
nement particulier de chaque organe. L'importante croissance endogène des
fragments coléoptilaires - gr~ce à laquelle la longueur finale des témoins
(10,56 mm) est le double de la longueur initiale - correspond à l'élongation
des cellules parallèlement au plus grand axe du fragment, leur nombre demeu-
rant inchangé (WRIGHT, 1961 ; ROESEL et HABER, 1963) ; elle est le résultat
de la régénération physiologique, phénomène propre au coléoptile de Graminées
(cf. p. 48
). Pour le Tournesol, le grandissement est assuré par mérésis et
auxésis. Les deux processus ne sont pas limités à des zones spécifiques ou à
une phase distincte du développement (GARRISON
et BRIGGS, 1972 ; GARRISON,
1973 ; PHILIPPE, 1983), contrairement au coléoptile de Blé dont la croissance
relève de la mérésis jusqu'à 10-12 mm pu~ de l'auxésis jusqu'à la fin de son
élongation (environ 55 mm dans l'obscurité et à 25°C; RICARD, 1957 ; PILET
et DUBOUCHET, 1961 ; ROESEL et HABER, 1963).
Compte tenu de llallongement des témoins (6L TE) dans l'obscurité ou
en lumière blanche, la comparaison des résultats obtenus avec les fragments
de coléoptile et d'hypocotyle ne peut pas porter sur les valeurs du pourcen-
tage calculé (cf. p. 24 ) à partir de la formule
P % = 6L TR - 6L TE . 102
611. TE

---

91
En effet, un même pourcentage (par exemple : 50%) correspondra à un
allongement induit 6LS (= 6L TR - 6L TE) dont la valeur variera selon le ma-
tériel végétal mis en oeuvre et les conditions de l'essai dans un rapport de
6 (2,36) à l (0,39) :
Coléoptile
Hypocotyle
Des
2,36
0,79
LUM
1,29
0,39
A l'inverse, un même 6LS (par exemple 1,5 mm) produira des pourcentages très
différents et variant dans un rapport de l à 6 :
Coléoptile
Hypocotyle
Des
32
95
LUM
58
195
En conséquence et comme nous l'avions déjà remarqué à d'autres propos
(cf. p. 59
et p.
86 ), la comparaison portera seulement sur les allongements
induits (6LS), produits par l'ensemble des cellules formant le fragment de
coléoptile ou d'hypocotyle long de 5 mm au temps 0 des essais. Nous envisagerons
tout d'abord l'acide borique.

---

92
mm
1.0
LUM
0.5
~ 1 1
0.0
H3S03
0 BLE
1.0
OSS
1 TOURNESOL
0.5
0.0
12
11
10-
10-
10-10
9
_8
7
10-
6
_5
_4
la
10-
10-
la
la M
Fig. 4.15
Allongement (en mm) des fragments de coléoptile de Blé et d'hy-
pocotyle de Tournesol Mirasol induit (6LS) par l'acide borique
(H 3 BO ) utilisé à différentes concentrations (M) après 20 h
de cul~ure dans l'obscurité (OBS) ou en lumière blanche (LUM).
TABLEAU 4.5 - Allongement des fragments de coléoptile de Blé ou d'hypocotyle de Tournesol induit C~ LS)
par l'H)SO) utilisé à différentes ~oncentrations après 20 h de culture dans l'obscurité (OS5) ou à la
lumière (LUM). Rapport ôL5 Blé/ôL5 Tournesol pour chaque concentration.
1O-12
H)BO)
M
lO-llM
10-10M
10-9M
10-8M
10-7M
1O-6M
1O-5M
10-4r~
ôLS LUM
Coléoptile
0,44
0,64
0,B7
1,07
l,OS
0,97
0,88
0,78
0,68
de Slé
Hypocotyle
0,17
0,27
0,45
0,66
0,76
0,96
l,OS
1,23
1,17
de Tournesol
Blê./ToU/Lne..6ol
2,59
2,31
1,93
1,62
1,38
1,01
0,84
0,63
0,58
ôLS OS5
Coléoptile
0,20
0,32
0,46
0,68
0,55
0,52
0,41
0,31
O,ZO
de Blé
Hypocotyle
0,17
0,30
0,41
0,46
0,64
0,75
0,93
1,14
1,04
de Tournesol
Blé/ToU/Lne..6ol
1, 18
1,01
1, 12
1,48
0,86
0,69
0,44
0,21
0,19

---

93
La figure 4.15 montre que ce composé exerce, dans chaque condi-
-9
.
tian (OaS - LUM)) un plus grand effet vers 10
M pour les fragments de coléop-
-5
tile de Blé, vers 10
M pour ceux de l'hypocotyle de Tournesol.
Dans t'ob~cUk~té, l'allongement maximal induit chez le Blé
(0,68 mm) est inférieur à celui produit chez le Tournesol (1,14 mm) ; il
est aussi voisin de celui obtenu chez le Tournesol avec 10
fois plus d'acide
.
,
-8
.
- 1 2 - 9
borIque (0,6~ mm a 10
M, fIg. 4.15). Entre 10
M et 10
M, le rapport R
(6LS coléo/6LS hypo ; tableau 4.5) est compris entre 1,07 et 1,48, ce qui
indique une activité voisine chez le Blé et le Tournesol. Après, la valeur
de ce rapport devient inférieure à l et est de plus en plus petite au fur
et à mesure que la teneur du milieu en acide borique augmente. Cette varia-
tion tient à l'efficacité de ce composé de plus en plus réduite chez le Blé,
-4
de plus en plus intense chez le Tournesol. Pour 10
M, la valeur de Rest
de 0,19, ce qui correspond à un allongement induit chez le Tournesol
(1,04 mm) 5,2 fois plus important que chez le Blé (0,2 mm).
En tumièAe btanche, l'allongement maximal induit chez le Blé
(1,07 mm) pour 10-9M est proche de celui constaté chez le Tournesol (1,23 mm)
-5
-12
pour 10
M, c'est-à-dire avec 10 000 fois plus d'acide borique. De 10
M
à 10-4M, la valeur du rapport R (tableau 4.5) baisse constamment. Jusqu'à
10-8M, elle demeure supérieure à l ; l'acide borique est plus efficace chez
le Blé que chez le Tournesol. Après 10-7M (où cette valeur est égale à 1),
elle devient inférieure à l ; l'acide borique, de plus en plus actif chez
le Tournesol, l'est de moins en moins chez le Blé, la différence étant la
plus marquée pour 10-4M. Chez les deux espèces, la croissance induite par
l'acide borique est, le plus souvent (fig. 4.15), plus importante en lumière
que dans l'obscurité. Dans chaque condition, la courbe d'activité de ce com-
posé en fonction de la concentration est du même type chez le Blé ou le
Tournesol. Les courbes propres au Blé (obscurité-lumière) diffèrent de celles
du Tournesol principalement par la valeur de la concentration pour laquelle
l'effet de l'acide borique est maximal: vers 10-9M pour le Blé, vers 10-5M
pour le Tournesol.

---

94
Si maintenant, on considère l'APA (fig. 4.16) et l'AIA-3 (fig.
4.17), on peut faire les remarques suivantes:
1. Pour chaque concentration en APA, l'allongement induit dans l'obscurité
est plus important chez le Blé que chez le Tournesol. Le rapport R
(tableau 4.6 p. 96) compris entre 2,2 et 3,4 matérialise la différence.
En revanche, en lumière blanche, la valeur de ce rapport diminue pour
se situer entre 1,1 et 1. La cause essentielle de cette baisse est la plus
grande efficacité (par rapport à celle observée dans l'obscwrité) sur
le Tournesol de l'APA (fig. 4.16) dont l'activité se rapproche de celle
constatée chez le Blé.
2.0
mm
0 BLE
1.5
1 TOURNESOL
1.0
LUM
0.5
~ 1
0.0
APA
1.5
1.0
OS5
0.5
r.
0.0
12
_11
10-10
10
1~:g
_8
10
• 1
10-
1
_6
10-
.5
10
10
.'
10
M
Fig. 4.16
Allongement (en mm) des fragments de coléoptile de Blé et d'hy-
pocotyle de Tournesol Mirasol induit (6LS) par l'acide phényl-
acétique (APA) utilisé à différentes concentrations (M) après
20 h de culture dans l'obscurité (OB5) ou en lumière blanche
(LUM) .

---

95
2. Dans chaque condition et pour les deux espèces (fig. 4.16), l'effet
maximal de l'APA se réalise vers 10-4M ; il en est de même avec l'AIA-3
(fig. 4.17).
3. L'activité de l'AIA-3 chez le Blé est très nettement supérieure à celle
constatée chez le Tournesol. Les valeurs du rapport R (tableau 4.7) sont
comprises entre 2,4 et 6,5 pour les essais dans l'obscurité, entre 4,1
et 5,4 pour ceux en lumière blanche. Ces valeurs élevées et en particu-
lier celles obtenues en lumière blanche tiennent à la plus faible effica-
cité de l'AIA-3 sur le Tournesol que sur le Blé.
mm
5.0
0 BLE
4.0
1 TOURNESOL
3.0
2.0
LUM
1.0
1
0.0
1
AIA-3
3.0
2.0
OSS
1.0
..
0.0
rt
1
.,
.,
.12
.11
.10
.9
.8
la.
la
la
la
la
la
•_6 .5
la
la
la M
Fig. 4.17
Allongement (en mm) des fragments de coléoptile de Blé et d'hy-
pocotyle de Tournesol Mirasol induit (6LS) par l'acide indolyl-3
acétique (AIA-3) utilisé à différentes concentrations (M) après
20 h de culture dans l'obscurité (085) ou en lumière blanche (LUM).

---

96
4. Cette plus faible efficacité pourrait bien être liée, entre autres, à un
catabolisme auxinique plus intense chez le Tournesol que chez le Blé.
Toute lésion créée chez un coléoptile de Blé - comme par exemple, celle
qui accompagne inévitablement le prélèvement des fragments utilisés lors
du test - est accompagnée d'une intense ~éduc~on de l'activité AIA-3-
oxydasique qui dure une douzaine d'heures (PILET et DUBOUCHET, 1962 ;
DUBOUCHET, 1967). Chez d'autres organes végétaux, tels que l'épicotyle
du Pois (GALSTON et DALBERG, 1954), la même opération est suivie d'une
forte augmentation de cette activité pendant environ huit heures. Cette
dualité de comportement pourrait, dans l'hypothèse où l'hypocotyle de
Tournesol présenterait - ce qui reste à vérifier - une réaction sembla-
ble à celle de l'épicotyle de Pois, rendre compte, au moins en partie,
de la plus grande efficacité de l'AIA-3 sur les fragments de coléoptile
que sur ceux de l'hypocotyle (fig. 4.17). Une discussion du même ordre
ne peut être menée à propos de l'APA car les relations entre le cata-
bolisme de--cette auxine et la croissance semblent, jusqu'à maintenant,
ne pas avoir fait l'objet de travaux.
TABLEAU 4.6 - Allongement des fragments de coléoptile de Blé ou d'hypocotyle de Tournesol induit (6 LS)
par l'APA utilisé à différentes concentrations après 20 h de culture dans l'obscurité (oBS) ou à la
lumière (LUM). Rapport 6LS Blé/6LS Tournesol pour chaque concentration.
APA
10-l2M
10-11M
10-10M
10-9t~
ID-SM
10-7M
10-6M
10-5M
10-4M
6LS LUr~
Coléoptile
0,44
0,69
1,09
1,35
1,84
de Blé
Hypocotyle
0,22
0,44
l,DO
1,14
1,23
de Tournesol
Blé/ToU/tneAoi
2,00
1,59
1, 09
1, 18
1,50
6LS oes
Coléoptile
0,25
0,56
0,93
1,19
1,67
de Blé
Hypocotyle
0,11
0,22
0,27
0,52
0,60
de Tournesol
Bié/ToU/tneAoi
'l,'lr
2,55
3,44
2,29
2,18

---

97
5. Chez le Tournesol, l'activité de l'APA en lumière blanche est le plus
souvent supérieure ou égale à celle de l'AIA-3, contrairement à ce qui
se passe dans l'obscurité (fig. 4.13 ; tableau 4.4, p.86 ). Par consé-
quent, ces deux auxines - naturellement présentes chez le Tournesol
(WIGHTMAN, 1976 ; WIGHTMAN et LICHTY, 1982 ; FREGEAU et WIGHTMAN, 1983) -
peuvent participer à la régulation de la croissance de cette plante.
-1
Exprimée en ng.g
de tissu de tige feuillée (Tournesol var. Russian
Mammoth) la teneur en APA (202 ng) est nettement supérieure à celle de
l'AIA-3 (43 ng). Un tel rapport en faveur de l'APA (5 contre 1) a aussi
été mis en évidence (WIGHTMAN, 1976) à propos de la tige de Tomate (var.
Michigan Ohio et Mammoth), du petit Pois (var. Alaska), de l'Orge (var.
Champlain) et du Mais (var. Golden Bantam).
TABLEAU 4.7 - Allongement des fragments de coléoptile de Blé ou d'hypocotyle de Tournesol induit (ô LS)
par l'AIA-3 utilisé à différentes concentrations après 20 h de culture dans l'obscurité (oBS) ou à la
lumière (LUM). Rapport ôLS Blé/ôLS Tournesol pour chaque concentration.
AIA-3
10-12M
10-llM
10-lOM
10-9M
10-8M
10-7M
10-6M
ID-SM
10-4M
ÔLS LUM
Coléoptile
0,75
2,46
4,14
4,89
5,20
de Blé
Hypocotyle
0,16
0,60
0,90
l,OS
0,96
de Tournesol
B.e.é./ToUltne.6ol
4,69
4,10
4,60
4,66
5,4Z
ôLS oas
Coléoptile
0,23
1,45
2,89
3,51
3,22
de Blé
Hypocotyle
0,08
0,28
0,44
0,98
1,32
de Tournesol
Blé/ToUltneAol
Z,88
5,18
6,5'f
3,58
Z,44

---

98
Ce constat conduit à poser le problème du rôle de l'APA dans la
vie de la plante en comparaison avec celui de l'AIA-3. L'APA doit-il être
considéré comme une auxine "fossile" ? Mais alors quel nut son rôle?
Doit-il être considéré comme une auxine "active" ? Dès lors quel eJ.)t son
rÔle? Ses fonctions sont-elles ou non identiques à celles de l'AIA-3 ? Si
elles sont identiques, se réalisent-elles au même instant ou à des instants
divers au cours du cycle biologique de l'espèce, au niveau du même organe
ou à celui d'organes distincts? Si elles sont différentes, lesquelles sont
assurées par l'APA, par l'AIA-3 ? Autant de questions auxquelles il est
difficile de répondre actuellement car si les travaux relatifs à la présence
en quantité estimée de ces deux auxines chez les végétaux connaissent un
développement certain, ceux portant sur les propriétés physiologiques de
l'APA sont rares (JOHNSON et MORRIS, 1987). Par ailleurs, les réponses aux
questions posées conduiront vraisemblablement à redéfinir le rôle de l'AIA-3
dans la vie de la plante. Actuellement, tous les processus biologiques connus
relevant des auxines sont attribués à des substances endogènes de type indo-
lique (SCOTT, 1984 j PUROHIT, 1985 j HALL et al., 1985 j BRUMMELL et HALL,
1987). En l'absence de faits expérimentaux prouvant le contraire, la probabi-
lité de l'intervention de l'APA à la place ou à côté de l'AIA-3 ne paraît pas
nulle. Par suite, toute étude des relations, au cours de la vie de la plante,
entre la réalisation d'un processus physiologique donné et les variations de
l'état auxinique endogène devrait faire intervenir non seulement l'AIA-3
mais aussi l'APA. D'après des essais récents (MORRIS et JOHNSON, 1987), le
transport polarisé et basipète de l'AIA-3 (3,3. 10-4M) dans la tige intact du
Pois, ou dans des fragments isolés de cette tige, est inhibé par l'APA (10-4M)
l'AIA-3 s'accumule dans la région d'application de l'APA qui, une fois absorbé,
demeure immobile par manque de transporteurs appropriés.
L'examen des figures 3.3, 3.8, 3.9, 4.5, 4.7 et 4.8 montre que
si la croissance des fragments témoins à la lumière est réduite d'environ
de moitié par rapport à celle constatée dans l'obscurité (cf. p. 59 et p. 86),
il n'en est pas de même pour l'allongement lié à la présence dans le milieu

---

99
de culture d'acide borique, d'APA ou d'AIA-3. En règle générale (tableaux
3.4 p. 61 et 4.4 p. 86), cet allongement n'est pas ralenti par un éclairement
en lumière blanche de 20 h ; le plus souvent, il est, au contraire, plus im-
portant que celui observé dans l'obscurité.
Cette dualité avait été déjà signalée pour les fragments de coléop-
tile de Blé cultivés, entre autres, en présence des acides indolyl-l acétique,
indolyl-2 acétique (DUBOUCHET et ai., 1984 ; SEGUIN, 1985) ou bromo-3 oxo-2
indolyl-3 acétique et d'indolyl-3 carbinol (FAKRI, 1985). Elle se manifeste
aussi lorsque ces fragments sont mis à incuber avec de l'acide borique (fig.
3.3), de l'APA (fig. 3.8), de l'AIA-3 (fig. 3.9) ou lorsque sont utilisés
des fragments d'hypocotyle de Tournesol (fig. 4.5, 4.7 et 4.8).
Ces observations marquent donc la coexistence, au sein d'un frag-
ment de coléoptile ou d'hypocotyle grandissant sur un milieu tampon saccha-
rosé, d'une ~o~~~nce endogène (réductible par la lumière) distincte d'une
~o~~~nce ~nduite par un composé donné (non réduite par cette lumière). Une
telle distinction a été déjà instaurée (PENNY et PENNY, 1978) à la suite
d'expériences se déroulant dans l'obscurité et consacrées à l'étude de l'effet
et/ou du mécanisme d'action de substances telles que par exemple, le 2,4-
dichloroanisole (Mc RAE et BONNER,. 1953), l'actinomycine D (PENNY et GALSTON,
1966) ou la cycloheximide (PENNY, 1970). La croissance endogène d'organes
divers (coléoptile d'Avoine, hypocotyle de Tournesol) n'est modulée par chacun
de ces composés ni dans le même sens ni dans le même temps que la croissance
induite par l'AIA-3 ou le 2,4 D.
L'ensemble de ces faits suggère que la croissance induite ne sau~
rait être considérée comme une simple amplification de la croissance endogène
(PENNY et PENNY, 1978). Toutefois, il convient de noter que la plupart d'entre
eux ont été observés à la suite d'expérienc~faisant intervenir des fragments
flottant sur un milieu nutritif synthétique, c'est-à-dire des organes traumati-
sés par leur prélèvement et séparés de leur milieu naturel. Il reste alors
à vérifier la réalité de ces deux formes de croissance au sein de l'organe
en place sur la plante intacte.

---

---

101
Les effets constatés de l'acide borique sur l'allongement des
fragments d'hypocotyle de Tournesol nous conduisent à l'éprouver sur le
développement de la plantule. Nos essais ont montré une plus grande effica-
cité de cette substance - dans l'obscurité comme en lumière blanche - vers
10-5M• Ce résultat est en accord avec celui acquis antérieurement dans
d'autres conditions par COIC ~t al. (197Z1 Le milieu nutritif préconisé par
ces auteurs (tableau 4.8) pour obtenir une meilleure croissance du Tournesol
l
en serre renferme 1,5 mg.l-
d'acide borique, ce qui correspond à une con-
5
centration de Z,4.10- M. Cette concordance nous conduit à utiliser, dans
un premier temps, cette concentration en vue de préciser l'influence de
l'acide borique sur certains aspects du développement de la plantule de
Tournesol (cf. Chap. V et VI).
TABLEAU 4.8 - Composition élémentaire du milieu de COIC ~t al. (197Z) pour
10 litres.
Macro-éléments (en g)
Oligo-éléments (en mg)
KN0
3
3
(NH 4)6Mo70Z4' 4 HZO
0,5
KH P
B0
15
Z 04
l
H3 3
KZH P0
0,35
Mn
4
S04' 4 HZO
ZO
Ca(N0 3)Z' 4 HZO
9,4
Cu S04' 5 HZO
Z,5
MgS0 , 7 HZO
1,Z
Zn
4
S04' 7 HZO
5
Mg (N0 3)Z' 6 HZO
1,3
EDTA NaFe
100
K S0
Z 4
0,4
NaCl
0,11

---

---

103
CHAPITRE V - INFLUENCE D'UN TRAITEMENT DE L'AKENE DE TOURNESOL
PAR L'ACIDE BORIQUE SUR LA GERMINATION ET LE
DEVELOPPEMENT DE L'HYPOCOTYLE
1. AVANT-PROPOS
L'activité bi010gique ~n v~vo de l'acide borique peut être précisée
à la suite d'essais différant les uns des autres, en particulier, par la natu-
re du matériel végétal utilisé.
Les uns font intervenir des jeunes plantes, le plus souvent culti-
vées sur un milieu nutritif synthétique avec (milieu témoin) ou sans (milieu
carencé) acide borique. Ils ont pour objectif de définir les symptômes liés
à une carence expérimentale, leur genèse et les remèdes destinés à les réduire
à défaut de les supprimer.
Les autres sont caractérisés par l'emploi de plantules cultivées
sur un milieu inerte, généralement du quartz, et irriguées avec une solution
aqueuse contenant ou non de l'acide borique. Les plantules se développent
uniquement aux dépens des réserves de la graine et seulement pendant le temps
de ces réserves. Ces essais permettent de mieux connaître les effets de l'acide
borique sur un (ou plusieurs) paramètre physiologique choisi au préalable.
Avec le Tournesol, la mise en oeuvre de plantules autorise - pendant
une période limitée de temps - un nombre d'essais plus grand que lors de l'uti-
lisation de plantes menées jusqu'au terme de leur évolution. Dans le premier
cas, chaque série d'essais ne dépasse pas 15 jours (MONGENET, 1986 ; KARCHE,

---

104
1987) ; dans le second, plus de deux mois sont nécessaires (PHILIPPE, 1983 ;
PHILIPPE et DUBOUCHET, 1983). Par ailleurs, l'usage de plantules permet, entre
autres, de préciser l'activité de l'acide borique en relation avec l'une ou
l'autre des trois étapes (imbibition, germination, développement, cf. p. 21)
ayant permis de les obtenir.
La plupart des essais réalisés avec des plantules (voir par ex. :
BOHNSACK et ALBERT, 1977 ; JARVIS et al., 1983 ; CARPENA-ARTES et al., 1984)
et notamment avec celles du Tournesol (FACKLER et al., 1985 ; DONAIRE et
BELVER, 1985) font intervenir ce composé durant les phases de germination et/ou
développement. Or, l'emploi d'acide borique au cours de l'imbibition peut être
suivi, comme cela avait été suggéré antérieurement (MONGENET, 1986 ; JIMENEZ
et al., 1986) d'un effet bénéfique sur la croissance de l'axe plantulaire.
En vue d'apporter des informations complémentaires, nous avons repris cette
méthode et défini l'influence de l'acide borique d'une part sur le taux de
germination des akènes de Tournesol, d'autre part sur le développement de la
plantule par la mesure de ses effets sur l'allongement de l'hypocotyle.
L'imbibition
(qui dure 17 h, cf. p. 21) et la germination (24 h)
se déroulent dans l'obscurité et à 25° C. A 41 h, et dans une première série
d'essais, sont dénombrés les akènes dont le tégument est percé par la racine
séminale principale, la longueur de cette dernière étant appréciée. Dans une
deuxième série, les germinations dont la racine mesure entre l et 6 mm pour-
suivent leur croissance sur du sable de Fontainebleau (cf. p. 22) à 25° C
dans l'obscurité ou en lumière blanche (5000 lux).
Ces essais ont porté sur deux types de graines caractérisés chacun
par la valeur moyenne de leur masse :
* 50 mg pour les lots de Tournesol Mirasol répertoriés au CETIOM sous le
sigle 017384 et T 13 K
* 78 mg pour le lot T 16 K.
Nous présenterons tout d'abord la valeur de quelques paramètres
statistiques propres à chaque lot.

---

105
Z. QUELQUES CARACTERISTIQUES STATISTIQUES OE TROIS LOTS O'AKENES OE
TOURNESOL MIRASOL
Mille gr.ains de chaque lot ont été pr.élevés au hasard un par un puis
pesés à l'aide d'une balance électronique Sartorius (précision de la lecture
l mg), Les données recueillies sont présentées sous forme de distribution de
fréquences (moyennes et cumulées; fig. 5.1, 5.2 et 5.3) l'amplitude de
chaque classe ayant été fixée à 4,999 mg (= 5 mg). Elles sont aussi condensées
en un petit nombre de paramètres typiques permettant de mieux caractériser
(KARCHE, 1987) chaque lot : moyenne XI
écart-type~,
coefficient de
variation V = ~ et
intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95
(tableau 5.1). x
TABLEAU 5.1 - Moyenne (en mg) et divers parmètres statistiques pour 3 lots
d'akènes de Tournesol Mirasol.
MIRASOL
017384
T 13 K
T 16 K
Amplitude
28 11 84
22 à 87
48 à 119
Moyenne
50,62
50,09
78,63
Ecart-type
8,50
9,57
11,60
Coefficient
de variation
0,17
0,19
0,15
Erreur standard
0,27
0,30
0,37
d.d.l
999
999
999
P = 0,95
L.1.
50,09
49,49
77,91
L.S.
51,15
50,68
79,34

---

106
2.1. M~~ol 011384
La masse des graines varie de 28 à 84 mg (fig~ 5.1), la valeur
moyenne étant de 50,62 ! 0,53 mg.
Dix classes d'égale amplitude (4,999 mg) constituent l'histogramme
(fig. 5.1) qui présente une allure en cloche. La classe modale (45 à 49,999 mg)
qui contient 225 grains, ne comporte pas la moyenne qui se trouve dans la classe
immédiatement supérieure.
La courbe des fréquences cumulées montre que 47 % des akènes ont une
masse inférieure à la masse maximale de la classe modale, ce qui atteste d'une
égale répartition des masses et du nombre de grains de part et d'autre de cette
classe.
fréquences
fréquences
moyennes _
cumulées
220
200
l, 00
,.",..----
,..
180
0,09
/ "
0
/
160
0,08
140
0,07
120
1
0.06
1
1
100
0.05
1
80
0, 04
1
1
60
0.03
1
40
0.02
/
/
20
0,01
a
0,00
1
1
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Fig. 5.1
Distribution de la masse (en mg) de 1000 graines de Tournesol
Mirasol 017384.

---

107
2.2. M~~ol T 13 K
Ce lot est formé de graines dont la masse se situe entre 22 et 87
mg
la valeur moyenne est de 50,09 ~ 0,59 mg.
L'histogramme comprend (fig. 5.2) 14 classes avec une dépression
en son centre due au faible nombre d'akènes dans la classe 45 à 49,999 mg.
La moyenne se trouve au niveau de la classe modale (50 à 54,999 mg) qui com-
porte 209 graines.
La courbe des fréquences cumulées fait apparaître que 74 % des akènes
ont une masse inférieure à la masse la plus élevée de la classe modale. Ce
pourcentage est le signe d'une inégale répartition des masses et du nombre de
graines de part et d'autre de cette classe.
fréquences
fréquences
moyennes
cumulées
220
-----
1.0
200
",""--
0.9
180
/ /
/
0.8
160
/
0.7
140
/
120
/
0.6
0,5
100
/
80
/
0.4
60
0.3
1
40
0,2
/
20
0,1
/
a
0,0
1
1
20 25 30 35 IJJ 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 mg
Fig. 5.2 : Distribution de la masse (en mg) de 1000 graines de Tournesol
Mirasol T 13 K (d'après KARCHE, 1987).

---

108
Les akènes de ce lot ont une masse comprise entre 48 et 119 mg. La
valeur moyenne est de 78,63 : 0,71 mg.
Quinze classes d'égale amplitude (4,999 mg) forment l'histogramme
(fig. 5.3) qui a une allure en cloche avec à son sommet la classe modale
(75 à 79,999 mg) qui contient 175 grains et comporte la moyenne.
La courbe des fréquences cumulées indique que 57 % des graines ont
une masse inférieure à la plus grande masse de la classe modale. La réparti-
tion des masses et du nombre de grains de part et d'autre de cette classe
est donc assez régulière.
fréquences
fréquences
moyennes
_ __ cumulées
180
1,0
------
; '
160
----
/'"
140
/
0.8
/
120
0.6
100
80
0.4
60
1
/
40
0.2
20
o
0.0
1
1
25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 mg
Fig. 5.3
Distribution de la masse (en mg) de 1000 graines de Tournesol
Mirasol T 16 K (d'après KARCHE, 1987).

---

109
3. EFFET DE L'ACIDE BORIQUE UTILISE LORS DE L'IMBIBITION SUR LA GERMINATION
DE L'AKENE DE TOURNESOL MIRASOL
Les akènes formant chaque lot de Mirasol (tableau 5.1) sont, tout
d'abord, répartis en trois groupes:
Groupe l
akènes de masse m inférieure à la plus petite masse de ceux du
groupe 2 (m < X. - 5 mg).
Groupe 2
akènes de masse m di fférant de la masse moyenne (x) du lot choisi
de + ou - 5 mg (X. - 5 mg < m < X. + 5 mg).
Groupe 3
akènes de masse m supérieure à la plus grande masse de ceux du
groupe 2 (m > X. + 5 mg).
Deux cents graines de chaque groupe sont lavées pendant 3 h (cf.
p. 21) ; ensuite, cent d'entre elles sont mises à imbiber dans une solution
l
aqueuse d'acide borique (1,5 mg.l- ) durant 14 h, cent autres étant dans l'eau
distillée; à 17 h, elles sont déposées sur du papier filtre humide (cf. p. 21).
A 41 h, sont dénombrées les graines dont le tégument est
percé par la racine ;
sa longueur est mesurée. Pour chaque groupe, cette opération est r.épétée 3 fois.

---

110
TABLEAU 5.2 - Taux de germination (en %) pour des akènes de Tournesol Mirasol
017384, T 13 K et T 16 K de différenctes masses (m,en mg) traités (TR) ou non
(TE) par l'acide borique au cours d~ l'imbibition. Pour chaque groupe, chaque
essai porte sur 100 graines TE et 100 graines TR.
GROUPE 1
GROUPE 2
GROUPE 3
GROUPE 1+2+3
MIRASOL
TE
TR
TE
TR
TE
TR
TE
TR
017384
m ~ 44
45 ~ m ~ 55
m >
, 56
Essai 1
91
96
89
94
89
93
Essai 2
91
97
92
98
88
91
Essai 3
85
96
88
95
88
94
Moyenne
89
96
90
96
88
93
89
95
T 13 K
m ~ 44
45 ~ m ~ 55
m;, 56
Essai 1
73
86
80
84
87
93
Essai 2
6$
69
79
83
83
88
Essai 3
69
75
84
86
86
90
Moyenne
69
11
81
84
85
90
18
84
l....l.§...!
m,::; 72
73 ~ m ..:: 83
m ~ 84
Essai 1
76
87
82
89
72
82
Essai 2
75
87
88
93
75
91
Essai 3
84
93
86
96
91
94
Moyenne
18
89
85
93
19
89
81
90

---

111
3. 1. En ne.t !.lU)[ te. :ta..ux. de. geJtm.i.Yl.at.i.oYl.
L'examen du tableau 5.2 fait ressortir que:
1. Quel que soit le groupe considéré (l, 2 ou 3), les akènes traités présen-
tent un taux de germination supérieur à celui des témoins.
2. Les akènes témoins du Mirasol 017384 se distinguent des autres par un
pourcentage de germination (en moyenne 89 %) plus élevé que celui observé
chez ceux du T 13 K (78 %) ou du T 16 K (81 %).
3. Pour les traités, il en est de même: 95 % de graines ayant germé chez le
017384 contre 84 % pour le T 13 K et 90 % pour le T 16 K.
4. Dans les limites et les conditions de cet essai, l'acide borique améliore
le taux de germination en moyenne (c'est-à-dire toute masse confondue) de
6 % chez les Mirasol 017384 et T 13 K, et de 9 % chez le T 16 K;

---

112
Te 0 Tr 1
mm
m ~ 44
m~ 56
o
2
4
0'7384
a
2
T 13 K
4
m ~ 72
73 ~ m ~83
m ~84
o
2
T 16 K
4
groupe 1
groupe 2
groupe 3
Fig. 5.4
Longueur moyenne (mm), en fonction de la masse (m en mg ; groupes
l, 2 et 3), des racines issues d'akènes TR (+8) ou TE (-8) de
Tournesol Mirasol 017384, T 13 K et T 16 K après 24 h de germina-
tion sur papier filtre humide (H 0 distillée, obscurité, 25 0 C).
2
TABLEAU 5.3 - EffeL relatif (en % par rapport au témoin) d'un traite-
ment des akènes de Tournesol Mirasol 017384, T 13 K et T 16 K de
différentes masses (m en mg) par l'acide borique utilisé au cours
de l'imbibition sur la longueur (au temps 41 h) de la rûcine de
la plantule.
GROUPE 1
GROUPE 2
GROUPE 3
MIRASOL
m ~ 44
45 ~ m ~ 55
m ~ 56
Q!11ê!!
+ 49
+ 46
+ 62
.I..J1..!
+ 45
+ 40
+ 42
m ~ 7Z
73 ~ m ~ 83
m ~ 84
U§...!
+ 51
+ 66
+ 64

---

113
Pour faciliter la lecture, l'expression "la racine de la plantule
issue de graines mises à imbiber pendant 17 h dans une solution aqueuse
d'acide borique à 1,5 mg. 1-1" sera condensée sous la forme "racine TR" le
témoin l'étant sous celle de "racine TE".
3.2.1. M~~ol 011384
La longueur des racines TR (fig. 5.4 ; annexe 10) est, pour chaq~e
groupe, plus grande que celle des TE (+ 49 % pour le groupe l, + 46 % pour
le 2 et + 62 % pour le 3
tableau 5.3). La longueur des racines TE des
groupes l et 2 (fig. 5.4
annexe 10) a même valeur; elle est supérieure à
celle du groupe 3. Il en est de même chez les TR. Les graines de plus petite
masse forment des racines plus longues que celles des akènes de plus grande
masse.
Le coefficient de variation (tableau 5.4), élevé chez les TE, l'est
tout autant chez les TR sauf au niveau du groupe 2 où il est plus petit. A
l'exception de ce groupe, où est indiquée une tendance à la réduction, la
dispersion des valeurs individuelles de part et d'autre de la moyenne n'est
pas réduite par le traitement des akènes à l'acide borique.

---

114
3.2.2. M~a4ot T 13 K
Les racines TR des groupes l, 2 et 3 ont même longueur (fig. 5.4 ;
annexe 10), les TE aussi. Les premières sont plus grandes que les secondes:
respectivement + 45 %, + 40 % et + 42 % (tableau 5.3).
Le coefficient de variation (tableau 5.4) est plus petit chez les
TR que chez les TE. Le traitement des akènes par l'acide borique a pour
conséquence une réduction de la dispersion des valeurs individuelles de part
et d'autre de la moyenne.
fABLEAU 5.4 - Coefficient de variation pour la racine de
plantules de Tournesol Mirasol 017384, T 13 K et T 16 K
issues d'akènes de différentes masses (m en mg), traités
(TR) ou non (TE) par l'acide bor.ique au cours de l'imbibi-
tion.
MIRASOL
GROUPE 1
GROUPE 2
GROUPE 3
017384
m $ 44
45 ~ ln ~ 55
m ~ 56
TE
0.58
0.59
0.56
TR
0.57
0.51
0.54
l.J1..!
m ~ 44
45 ~ m ~ 55
m ~ 56
TE
0.68
0.75
0.77
TR
0.64
0.72
0.76
l..lU
m~ 72
73 ~ m ~ 83
m ~ 84
TE
0.87
0.73
0.82
TR
0.84
0.71
0.82

---

115
3.2.3 M~a4ot T 16 K
Dans chaque groupe (fig. 5.4 ; annexalO), les racines TR sont
plus longues que les TE : respectivement + 51 %, + 66 % et + 64% (tableau 5.3).
Les racines TE issues des akènes du groupe l ont statistiquement la même
longueur que celles des groupes 2 et 3 (celles du 2 étant plus grandes que
celles du 3). Chez les TR, les racines du groupe l diffèrent de celles du
groupe 2 mais sont semblables à celles du 3.
Le coefficient de variation (tableau 5.4) des racines TR est plus
petit que celui des TE pour les groupes l et 2 ; au niveau du groupe 3, il
est de même valeur. Pour les graines de masse inférieure à 84 mg, la disper-
sion des valeurs individuelles autour de la moyenne est réduite par le trai-
tement à l'acide borique.
4. EFFET DE L'ACIDE BORIQUE UTILISE LORS DE L'IMBIBITION SUR L'ALLONGEMENT
DE L'HYPOCOTYLE
Rappelons que, dans ces essais, ont été utilisées les germinations
issues d'akènes T 13 K et T 16 K sélectionnés en fonction de leur masse
(groupe 2 ; cf. p. 10~ et traités ou non par l'acide borique (1,5 mg. 1-1) au
cours de la phase d'imbibition. A partir de 41 h, ces germinations poursui-
vent leur développement sur du sable de Fontai~bleau en présence d'eau distil-
lée à 25°C dans l'obscurité ou en lumière blanche (5000 lux; cf. p.l04;
KARCHE, 1987 ; ZOUZOU et al., 1988).

---

116
mm
/f----t---f
150
/r/
/
T13 K
/
/
1/
1
1
1
1
1
JI
100
1
_ - B
1
1
/
/
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/
/
/
50
J
/
/
/
/
A'
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,-
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o
-
heures
- . .
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.5
Variations, en fonction du temps (en heures), de la longueur (en
mm) de l'hypocotyle de Mirasol T 13 K issu d'akènes tr~±tés (+8)
ou non (-8) par une solution d'acide borique (1,5 mg.l
) puis
développés dans l'obscurité et à 25° C. Les barres verticales
représentent l'intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95.
!" ...
1
......
30
1
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1
/
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T13K
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20
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10
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\\
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/
..
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o
--heures ---..
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.6
Variations, en fonctio~ldu temps (en heures), de la vitesse de
croissance (en mm.24 h
) de l'hypocotyle de Mirasol T 13 K. Les
conditions sont celles de la figure 5.5.

---

117
4.1.1. M~~ot T 13 K
Les fluctuations de l'allongement des hypocotyles issus d'akènes
traités (+8) ou non (-8) par l'acide borique sont représentées dans les figu-
res 5.5 et 5.6.
La courbe des variations de longueur (fig. 5.5) des traités est
semblable dans sa forme à celle des témoins. Dans les deux cas, la croissance
s'achève vers 281 h. A chaque temps, la longueur des hypocotyles +8 est supé-
rieure à celle des témoins de même âge; entre 161 h et 257 h, elle est aussi
voisine de celles des témoins plus vieux de 24 h. A 281 h, soit Il jours et
17 h après le début de l'imbibition, les hypocotyles +8 (166,6 mm) sont plus
grands (+14 %) que les témoins (146,1 mm).
La vitesse de croissance de ces organes (+8 ; fig. 5.6), comme
celle des témoins, varie en fonction du temps selon trois phases principales
* au cours de ta p~em~èke, la vitesse augmente. A chaque instant, elle est
supérieure à celle des témoins. Pour les hypocotyles +8, cette phase
s'achève vers 137 h, soit 24 h plus tôt que chez les organes -8 ;
* ta ~eeonde p~e, pendant laquelle la valeur de la vitesse passe par un
maximum, se réalise entre 137 h et 161 h chez les hypocotyles +8 (soit
24 h plus tôt que chez les témoins). Ce maximum est très proche de celui
des organes -8 ;
* quant à ta ~o~~ème ph~e, caractérisée par une baisse de la vitesse, elle
commence chez les hypocotyles +8 24 h plus tôt que chez les témoins puis se
déroule comme chez ces derniers.

---

118
mm
150
T16 K
---.+B
100
- - 8
50
o
-heures ----+
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.7
Variations, en fonction du temps (en heures), de la longueur (en mm)
de l'hypocotyle de Mirasol T 16 K issu d'akènes_traités (+8) ou non
(-8) par une solution d'acide borique (1,5 mg.l
) puis développés
dans l'obscurité et à 25° C. Les barres verticales représentent
l'intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95.
mm.24h- 1
".----..........
/
' ....
/
....
30
1
/
T 16K
/
/
/
/
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\\
_ - B
1
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20
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1
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1
\\
1
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,
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10
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- - heures ----.
o
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65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.8
Variations, en fO~Ition du temps (en heures), de la vitesse de crois-
sance (en mm.24 h
) de l'hypo~tyle de Mirasol T 16 K. Les conditions
sont celles de la figure 5.7.

---

119
4.1.2. M~a4ol T 16 K
Les figures 5.7 et 5.8 expriment les variations de cnoissance
(longueur et vitesse) pour les Mirasol T 16 K. A chaque temps, la taille
des hypocotyles +8 est (fig. 5.7) supérieure à celle des témoins de même
âge et, jusqu'à 209 h, voisine de celle des témoins plus âgés de 24 h. En
fin d'allongement, les hypocotyles +8 (178,2 mm) sont plus hauts (+ 15 %)
que les témoins (155,3 mm). Cette plus grande longueur est liée (fig. 5.8)
à une valeur plus élevée de la vitesse de croissance à chaque instant de la
première phase, les deux autres phases étant semblables à celles des témoins.

---

120
20
mm
T13K
15
la
- - - 0 +8
~-8
5
a
- - heures----'
65
89
113
137
161
185
209
233
257
Fig. 5.9
Variations, en fonction du temps (en heures), de la longueur (en mm)
de l'hypocotyle de Mirasol T 13 K issu d'akènes_traités (+8) ou non
(-8) par une solution d'acide borique (1,5 mg.l
) puis développés
en lumière blanche (5000 lux) et à 25° C. Les barres verticales
représentent l'intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95.
1
5
mm.24h-
- - - 0 +8
4
- - - 0 -8
3
2
~\\
\\ \\
b.."
o
- - h e u r e s - .
"
65
89
113
137
161
185
209
233
257
Fig. 5.10
Variations, en fO~ltion du temps (en heures), de la vitesse de crois-
sance (en mm.24 h
) de l'hypocotyle de Mirasol T 13 K. Les condi-
tions sont celles de la figure 5.9.

---

121
4.2.1. M~ahol T 13 K
La longueur des hypocotyles +8 est (fig. 5.9), jusqu'à 209 h,
supérieure à celle des organes -8. Ensuite, la différence s'amenuise.
La plus grande taille des organes +8 est due à une vitesse de
croissance (fig. 5.10) supérieure à celle des témoins de même âge au cours
de la première phase. Par ailleurs, cette vitesse est, entre 65 h et 137 h,
voisine de celle des témoins plus âgés de 24 h. La vitesse maximale, de
valeur semblable à celle des hypocotyles -8, est atteinte 24 h plus tôt, soit
entre 113 h et 137 h. Ensuite, la vitesse baisse régulièrement et évolue
comme chez les témoins.

---

122
20
mm
T16K
15
10
- - -
0 +8
- 0 - 8
5
o
--heures-,
!
1
65
89
113
137
161
185
209
233
257
Fig. 5.11
Variations, en fonction du temps (en heures), de la longueur (en mm)
de l'hypocotyle de Mirasol T 16 K issu d'akènes_traités (+8) ou non
(-8) par une solution d'acide borique (1,5 mg.l
) puis développés
en lumière blanche (5000 lux) et à 25° C. Les barres verticales
représentent l'intervalle de confiance de la moyenne pour P = 0,95.
5
mm. 24h-1
----0 +8
T16K
4
- - - 0 -B
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3
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1
1
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1
65
89
113
137
161
185
209
233
257
Fig. 5.12
Variations, en fonction du temps (en heures), de la vitesse de
croissance (en mm.24 h- l ) de l'hypocotyle de Mirasol T 16 K. Les
conditions sont celles de la figure 5.11.

---

123
4.2.2. M~a4ol T 16 K
Les variations de croissance (longueur: fig. 5.11 ; vitesse:
fig. 5.12) des hypocotyles +8 sont semblables à celles décrites à propos des
Mirasol T 13 K.
5. DISCUSSION
Nos essais ont por.té sur trois lots de Tournesol Mirasol carac-
térisés chacun par la valeur moyenne de la masse de l'akène: 50 mg pour les
lots 017384 et T 13 K, 78 mg pour le T 16 K (tableau 5.1). L'amplitude
(écart entre la plus petite et la plus grande valeur d'une série statisti-
que) dépend du lot considéré : elle est la plus faible (56 mg) chez le
017384 et la plus grande (71 mg) chez le T 16 K. Le lot T 13 K renferme
les graines de plus petite masse (22 mg), le T 16 K, celles de plus grande
masse (119 mg). La valeur du' coefficient de variation est plus élevée chez
le T 13 K (0,19) que chez le T 16 K (0,15). La dispersion des valeurs
individuelles autour de la moyenne est donc relativement plus importante
chez les lots de plus petite masse moyenne (T 13 K) que chez ceux de plus
grande masse (T 16 K). Un semblable constat avait été déjà fait antérieu-
rement à propos d'autres lots d'akènes de Tournesol Mirasol (KARCHE, 1987).
L'emploi - après un abondant rinçage (3 h ; obscurité; 25 + 10 C) -
d'une solution d'acide borique (1,5 mg.l- l ) durant l'étape d'imbibition
(14 h) est suivi d'un effet bénéfique significatif sur la germination des
akènes d'une part, la croissance de l'hypocotyle d'autre part. Nous envisa-
gerons successivement chacun de ces points.

---

124
5. 1. Gvr.mi.na.ü.on de...6 a.k.è.ne.-6
Quels que soient la valeur de la masse de l!akène (groupe l, 2 et
3 ; tableau 5.2) et le lot auquel elles appartiennent, le nombre de graines
germées au stade 41 h est, dans chaque condition, plus grand chez les akènes
traités que chez les témoins. L'augmentation du taux de germination est un
peu plus fort chez les graines de plus petite masse (7 à Il % pour le groupe
1) que chez celles de plus grande masse (5 à 10 % pour le groupe 3). Toute
masse confondue, cette augmentation est, dans les conditions de nos essais,
de 6 % pour les Mirasol
017384 et T 13 K, de 9 % pour le
T 16 K.
L'examen comparatif des données présentées dans la figure 5.4, les
tableaux 5.3 et 5.4, l'annexe 10 fait ressortir que:
1. les racines issues des akènes témoins de plus petite masse (groupe l ;
fig. 5.4) sont, au temps 41 h, plus longues (Mirasol 017384) ou égales
(T 13 K ; T 16 K) à celles formées à partir des akènes plus lourds(groupe
3). Chez le T 13 K et le T 16 K, la longueur de la racine parait donc,
à la différence du 017384, indépendante de la masse de l'akène.
2. les racines issues des akènes traités sont, dans chaque circonstance
(fig. 5.4 ; tableau 5.3))plus grandes que celles des témoins. Pour le
017384, la longueur des racines TR du groupe l est supérieure à celle
du groupe 3, la différence constatée chez les TE se retrouve chez les
TR. Pour le T 13 K et le T 16 K, les racines TR ont (sauf celles du
groupe 2 du T 16 K) même taille.
3. par rapport au témoin, l'augmentation de longueur est, dans chaque con-
dition, (tableau 5.3) égale ou supérieure à 40 %. Elle parait plus intense
pour les racines issues des akènes de plus grande masse (groupe 3 ; res-
pectivement + 62 %, + 42 % et + 64 %) que pour celles provenant des akènes
de plus petite masse (groupe l ; + 49 %, +45 % et + 51 %).
4. Cette augmentation est associée (à l'exception des akènes du groupe 3
chez le T 16 K) à une diminution de la valeur du coefficient de variation
(tableau 5.4). La dispersion des valeurs individuelles de part et d'autre
de la moyenne est donc plus faible chez les racines TR que chez les TE. Ce
fait met en évidence le rôle régulateur exercé par l'acide borique sur le
développement de ces racines.

---

125
Cette série de constatations nous suggère une première conclusion
l'acide borique utilisé lors de la phase d'imbibition favorise le dévelop-
pement de l'embryon de Tournesol. Vingt quatre heures après la fin de cette
phase, le nombre de graines ayant germé est plus élevé ; la longueur de la
racine séminale principale est plus grande. L'acide borique permet un enra-
cinement plus précoce
et/ou plus intense que chez les témoins. Un tel effet
sur la germination et le développement de la plantule à la suite d'un traite-
ment des graines a été signalé à propos des caryopses de Blé (KURGUZOV, 1972)
et de MaIs (SAVEL'EVA, 1965). Une augmentation de la surface foliaire et de
la masse du système racinaire a été aussi remarquée chez des Tournesols âgés
de 48 jours et issus
d'akènes traités pendant 3 h par une solution aqueuse
renfermant 1000 ppm de bore (JIMENEZ et ai., 1986'). L'activité de l'acide
borique sur la croissance racinaire a été déjà observée dans d'autres cir-
constances (OUGGER, 1983). C'est, par exemple, le cas des boutures du Haricot
chinois (Pha4eot~ auAe~ cv Berkin) prélevées sur des plantules préalable-
ment cultivées pendant 10 jours à la lumière et constituées d'un hypocotyle
de 3 cm, d'un épicotyle muni d'une paire de feuilles et du bourgeon apical.
Après trempage de l'hypocotyle dans une solution d'acide borique, ces bou-
tures forment un plus grand nombre d'ébauches racinaires puis des racines
l
_plus longues que les témoins. Cette stimulation, manifeste avec 0,1 mg.l-
l
d'acide borique, est maximale avec une concentration de l mg.l-
(MIDDLETON
et ai., 1978 ; JARVIS et ai., 1983, 1984). Des résultats ayant la même portée
ont été obtenus avec des plantules expérimentalement carencées en bore. La
suppression de l'acide borique dans le milieu de culture est suivie d'une
réduction de l'allongement de la racine chez les plantules de Courge (BOHN-
SACK et ALBERT, 1977 ; COHENf 1977). Il en est de même pour des plantules
de Tournesol (cv Mammoth) âgées de 72 h, cultivées ensuite pendant 48 h en
présence d'une solution de Hoagland (diluée au 1/4) contenant 0,5 ppm de bore
puis pendant 96 h dans la solution dépourvue de bore. Au cours de cette der-
nière période, la longueur des racines carencées est, par rapport à celle
des témoins, réduite de - 53 % à 72 h et de - 59 % à 96 h (HIRSCH et ai.,
1982).
* COHEN et LEPPER, 1977.

---

---

127
5.2. C~o~~anee de ~'hypoeoty~e
L'analyse des résultats exprimés par les figures 5.5 à 5.12 montre
que, dans ~rob~e~~té, l'allongement des hypocotyles témoins se réalise de
semblable manière pour les deux types d'akènes; il s'achève vers 281 h,
comme cela avait été déjà observé pour d'autres Mirasol (MONGENET, 1986 ;
KARCHE, 1987). La longueur finale moyenne de cet organe diffère peu d'un
Mirasol à un autre (T 13 K, fig. 5.5 : 146,12 + 5,74 mm ; T 16 K, fig. 5.7
155,38 ~ 4,02 mm) bien que la masse de l'akène dont il est issu passe de
50 mg (T 13 K) à 78 mg (T 16 K).
Au cours de la période d'allongement, les variations de la vitesse
de croissance nous ont conduit à distinguer trois phases principales : la
première au cours de laquelle la vitesse augmente, la seconde où elle est
maximale, la troisième pendant laquelle elle diminue pour finalement s'an-
nuler. Cette succession se retrouve chez les entre-noeuds de la tige de
Tournesol (GARRISON, 1973 ; PHILIPPE, 1983 ; PHILIPPE et DUBOUCHET, 1983)
ainsi que chez d'autres organes entiers tels que, par exemple, la racine de
Lentille (PILET, 1961), le coléoptile d'Avoine (MER, 1951) ou de Blé
(DUBOUCHET, 1967 ; SCHLIENGER et ~., 1977)
Chacune de ces trois phases est caractérisée par sa durée et par
le sens des fluctuations (positive, nulle ou négative) de la vitesse au cours
de celle-ci. Pour l'hypocotyle des Mirasol T 13 K et T 16 K, la première
phase s'achève vers 161 h, la deuxième vers 185 h. Dans le cadre de notre
technique, cette dernière n'excède pas 24 h et correspond à une valeur maxi-
l
male de la vitesse: 30,8 mm.24 h-
pour le T 13 K (fig. 5.6), 31,3 mm.24h- l
pour le T 16 K (fig. 5.8). Au cours de cette deuxième phase, les facteurs
responsables de l'allongement sont dans des conditions permettant une activité
optimale (PILET, 1961 ; GOODWIN et ~., 1978 ; MATTHYSSE et SCOTT, 1984).
Parallèlement, d'autres processus se développent progressivement et lorsqu'ils
atteignent un niveau donné, la vitesse de croissance diminue marquant ainsi la
fin de la deuxième phase et le début de la troisième qui, pour les hypocotyles
T 13 K et T 16 K, dure 96 h (185 h - 281 h).

---

128
mm. 24h-'
30
-
T13K
20
la
5
a
-heures--.
a
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.13
Var~ations, en fonctio~ldu temps (en heures), de la vitesse de
crOlssance (en mm.24 h
) de l'hypocotyle de plantules de Mirasol
T 13 K cultivées (H20 distillée) dans l'obscurité (OBS) ou en
lumière blanche (LU~) à 25° C.
30
-
T16K
20
mm. 24h-'
la
5
- - - 0
a
- - heures --+
a
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 5.14
Variations, en fonctio~ldu temps (en heures), de la vitesse.de
croissance (en mm.24 h
) de l'hypocotyle de plantules de Mlrasol
T 16 K cultivées (H 0 distillée) dans l'obscurité (OBS) ou en
2
lumière blanche (LU~) à 25° C.

---

129
En lum~~e b~nche (5000 lux), le développement de l'hypocotyle
(fig. 5.9 et 5.11) est fortement réduit par comparaison avec celui observé
dans l'obscurité (fig. 5.5 et 5.7). Cette réduction est liée, entre autres,
à deux séries de processus
* la première correspond à une baisse de la valeur de la vitesse de croissance
à chaque instant de la première phase qui est aussi intense pour le Mirasol
T 13 K (fig. 5.13) que pour le Mirasol T 16 K (fig. 5.14).
* la seconde, à une diminution de la durée de cette première phase qui cesse
vers 137 h (au lieu de 161 h dans l'obscurité; fig. 5.13 et 5.14).
En conséquence, la seconde phase se réalise plus tôt, soit entre
137 h et 161 h (fig. 5.13 et 5.14), mais a la même durée qu'en absence de
lumière. Par rapport à celle constatée dans l'obscurité, la valeur maximale
l
de la vitesse est fortement abaissée, passant de 30,8 à 4,3 mm. 24 h-
(soit
l
- 86 %) pour le Mirasol T 13 K, et de 31,3 à 3,9 mm. 24 h-
(soit - 87 %)
pour le Mirasol T 16 K. Quant à la troisième phase, elle ne dure que 72 h
(161 h - 233 h ; fig. 5.13 et 5.14) au lieu de 96 h dans l'obscurité.
Ainsi, l'allongement de l'hypocotyle en lumière blanche (5000 lux)
est caractérisé par une vitesse de croissance réduite dès la première phase
et une durée raccourcie des première et troisième phases. L'hypocotyle cesse
de croître 48 h plus tôt que dans l'obscurité; sa taille est réduite d'envi-
ron 90 %. Ce raccourcissement doit trouver son origine dans la mise en oeuvre
de multiples facteurs tels que par exemple, la synthèse accrue de divers
inhibiteurs et/ou la modulation de l'activité des systèmes enzymatiques com-
mandant la croissance cellulaire.
Le Tournesol est en effet caractérisé par la présence de substances
particulières dont la production et/ou l'activité est augmentée à la suite
d'un éclairement donné, comme cela a été montré à propos de l'héliangine
(SHIBAOKA, 1961, cité par LETHAM, 1978), de la xanthoxine (FRANSSSEN et
BRUINSMA, 1981), de deux lactones sesquiterpéniques (SPRING et HAGER, 1982),
et du caprolactame (HASEGAWA et ~l., 1983). La teneur en caprolactame est,
par rapport au témoin maintenu dans l'obscurité, accrue de 70 % chez les
plantules de Tournesol après un séjour de 24 h en lumière blanche, passant
de 3 ~g à 5,1 ~g par mg de matière fraîche. Certains de ces composés sont

---

---

131
capables d'inhiber l'allongement des fragments de coléoptile d'Avoine (hé-
liangine), des hypocotyles de Tournesol (xanthoxine) ou de Cresson (capro-
lactame). D'autres (lactones sesquiterpéniques) empêchent l'AIA-3 de stimuler
l'élongation des fragments de coléoptile d'Avoine ou d'hypocotyle de Tournesol
en formant un complexe avec les récepteurs membranaires de l'AIA (SPRING et
HAGER, 1982 j SPRING et al., 1986).
Le ralentissement de croissance des hypocotyles développés en lu-
mière blanche pourrait aussi être lié à une modification de leur équilibre
hormonal et en particulier de leur état auxinique endogène (PILET, 1961 j
GOODWIN, 1978 ; EVANS, 1984). A cet égard, la teneur en AIA-3 de la plupart
des végétaux dépend, au moins en partie, des enzymes responsables du catabo-
lisme auxinique (PILET et GASPAR, 1968). Une forte activité auxine -oxydasi-
que est le plus souvent associée à une faible croissance et inversement
(PILET et DUBOUCHET, 1961, 1962 j DUBOUCHET, 1967, 1968 ; PILET et GASPAR,
1968). Par ailleurs, cette activité, estimée à pH voisin de la neutralité
est, en règle générale, attribuée à la peroxydase (E.C. 1.11.1.7) et, le plus
fréquemment, à l'isoenzyme la plus cathodique ou basique (MAZZA et ~e., 1970
MAZZA, 1971). Or, divers essais montrent que l'activité peroxydasique est
accrue par un traitement en lumière blanche de l'organe analysé (BRULFERT et
TRIPPI, 1970 ; JAIN et al., 1978), la lumière bleue (430 nm - 436 nm) parais-
sant la plus efficace (BENEDICT, 1972). Il serait donc intéressant de préciser,
au niveau de l'hypocotyle de plantules de Tournesol cultivées dans l'obscurité
ou en lumière blanche, la nature des relations entre l'importance relative de
l'allongement et les variations d'activité du système AIA-3 oxydasique.
L'utilisation, après rinçage (3 h) des akènes, d'une solution
d'acide borique durant l'étape d'imbibition (14 h) est suivie d'un effet
positif sur la croissance de l'hypocotyle de Tournesol Mirasol. Cet effet
se maintient pendant toute la durée de l'allongement de l'organe dans
l'obscurité (fig. 5.5 et 5.7) ou pendant un temps limité en lumière blan-
che (fig. 5.9 et 5.11). Dans chaque condition, il est lié à une valeur
accrue de la vitesse de croissance à chaque instant de la première phase
(fig. 5.6, 5.8, 5.10 et 5.12). Au reste, l'activité de l'acide borique est

---

"10
132
100
0
90
0
LUM
• OSS
80
0
T13K
70
0
60
•
50
•
0
40
•
•
JO
•
20
0
•
•
•
la
0
•
•
0
0
a
- - heures - - .
1
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
Fig. 5.15
Effet relatif (en % par rapport au témo~ï) d'un traitement (solu-
tion aqueuse d'acide borique à 1,5 mg.l
) des akènes de Mirasol
T 13 K sur l'allongement de l'hypocotyle durant le développement
(65 h - 281 h) de la plantule cultivée dans l'obscurité (OB5) ou
en lumière blanche (5000 lux ; LUM) et à 250 C.
"10
70
0
LLiM
60
• OSS
0
•
0
0
T16K
50
•
•
•
40
0
•
30
•
20
•
0
0
•
•
•
la
0
0
a
- - heures--...
1
1
65
89
113
137
161
185
209
233
257
281
Fig. 5.16
Effet relîtif d'un traitement (solution aqueuse d'a~ide borique à
1,5 mg.l- ) des akènes de Mirasol T 16 K sur la ~rolssance de
l'hypocotyle. Les conditions sont celles de la flgure 5.15.

---

133
relativement plus importante à 65 h - 89 h qu'à 233 h - 281 h.
Si, pour chaque temps (65 h - 281 h), on exprime la différence
entre la longueur des hypoootyles +B et celle des hypocotyles -B en fonction
de cette dernière et en pourcentage (fig. 5.15 et 5.16), on constate que
1. dans l'obscurité, pour les Mirasol
T 13 K et T 16 K, l'effet relatif
est plus grand à 65 h (respectivement + 60 % et + 54 %) qu'à 281 h (+ 14 %
et + 15 ~~),
2. en lumière blanche, il en est de même ; toutefois, cet effet est, de 65 h
à 137 h (fig. 5.15), plus important pour le T 13 K que pour le T 16 K (fig.
5.16); la différence étant la plus grande à 89 h,
3. jusqu'à 137 h, l'effet +B en lumière blanche est, pour le T 13 K, nette-
ment supérieur à celui observé dans l'obscurité (fig. 5.15) ; pour le
T 16 K, il lui est voisin (fig. 5.16),
4. à partir de 161 h, l'effet +B en;~lumière blanche est pour le T 13 K et
le T 16 K toujours inférieur à celui réalisé dans l'obscurité.
Ces résultats laissent supposer que l'acide borique, absorbé par
les akènes au cours de la phase d'imbibition, initie et/ou stimule un (ou
plusieurs) processus qui~en son absence, ne se produit pas ou ne se produit
que plus lentement ou plus tardivement. L'effet résultant, apprécié par la
mesure des variations de longueur de l'hypocotyle, passe par un maximum un
peu avant ou vers 65 h chez le T 13 K et le T 16 K lorsque les essais ont
lieu dans l'obscurité (fig. 5.15 et 5.16). En lumière blanche, cet effet
est supérieur chez le T 13 K ou égal chez le T 16 K à celui observé jus-
qu'à 137 h. Ensuite, il lui est toujours inférieur. Le plus grand effet
observé chez le T 13 K est-il ou non en relation avec la masse de l'akène?
Cette série d'essais ne nous permet pas de l'affirmer. Au préalable, doivent
être réalisées d'autres expériences faisant intervenir des akènes de masse
plus petite (par exemple 30-35 mg) d'une part et plus élevée (110 - 115 mg)
d'autre part. Une analyse statistique portant sur 1000 grains de chacun des
10 lots d'akènes de Tournesol Mirasol (T 12 K à T 21 K) indique (KARCHE, 1987)
que ces semences sont caractérisées par l'absence de grains dont la masse est
inférieure à 21 mg ou supérieure à 119 mg. Par ailleurs, le plus petit effet
observé, en lumière blanche, à partir de 161 h, suggère que l'effet "lumière"
(réducteur de l'allongement de l'hypocotyle) l'emporte sur l'effet "bore".

---

---

135
CHAPITRE VI - RELATIONS ENTRE L'ACTIVITE AIA-3 OXYDASIQUE
ET LA CROISSANCE DE L'HYPOCOTYLE DE TOURNESOL
ISSU D'AKENE TRAITE OU NON PAR L'ACIDE BORIQUE,
GRADIENTS STATIQUES ET DYNAMIQUES.
1. AVANT-PROPOS
L'amélioration de croissance constatée chez les hypocotyles issus
d'akènes traités par l'acide borique doit être considérée comme la conséquence
de la mise en oeuvre de processus physiologiques divers qui se sont déroulés :
* dans l'embryon durant l'imbibition et/ou la germination,
* ou seulement au niveau de l'hypocotyle lors de son développement,
* ou encore, lors de chacune de ces phases mais à des stades d'intervention
métabolique différents.
L'acide borique est en effet capable (cf. chap. I) de moduler l'ac-
tivité de nombreux systèmes enzymatiques (LAULT, 1986) aussi bien dans les
cotylédons que dans les hypocotyle, coléoptile, tige, racine (DUGGER, 1983).
Ces systèmes contrôlent, au moins en partie, entre autres, le métabolisme des
glucides (GOLDBACH et EMBERGER, 1986), des lipides (BELVER et DONAIRE, 1983),
des flavonoïdes (CARPENA-ARTES et al., 1984) ainsi que celui de l'AIA-3
(FACKLER et al., 1985). Or, il est reconnu qu'une modulation du catabolisme
de l'AIA-3 peut être associée à une variation de croissance. Une telle
corrélation a été établie à maintes reprises chez de nombreux organes végétaux
au cours de leur développement (GALSTON et DALBERG, 1954 ; PILET, 1961 ;
DUBOUCHET, 1967 ; PILET et GASPAR, 1968 ; SEMBDNER et al., 1980 j GASPAR et
al., 1982 ; BANDURSKI, 1986). Le plus souvent, une forte croissance est associée

---

136
à une faible activité AIA-3 oxydasique et inversement. Un organe ou un segment
d'organe dont l'activité auxinàlytique et l'accroissement de cette dernière au
cours du développement sont faibles est, en règle générale,
celui dont l'al-
longement dure le plus longtemps et est le plus important. Par conséquent, il
n'est pas impensable que l'augmentation de croissance consécutive à un trai-
tement par l'acide borique soit, au sein de l'hypocotyle, alliée à une modula-
tion de l'activité AIA-3 oxydasique. Si, une déficience en bore est
réellement
suivie d'une augmentation de l'activité AIA-3 oxydasique, comme cela a été
déjà observé (BOHNSACK et ALBERT, 1977 ; MACHE, 1967 ; PARISH, 1969 ; DUGGER,
1983), la présence de ce composé doit alors contribuer à réduire cette acti-
vité et, par suite, à améliorer le grandissement cellulaire. Afin de vérifier
cette hypothèse, nous avons abordé l'étude des variations de l'activité AIA-3
oxydasique le long d'hypocotyles issus d'akènes traités (hypocotyle +B) ou
non (hypocotyle -B) par l'acide borique et se développant dans l'obscurité.
Dans une première étape, a été précisé le (ou les) segmentes) de
l'hypocotyle (A, B, C, D ; cf. fig. 6.1) au niveau duquel pQrte l'amélioration
de croissance. Dans une deuxième étape, ont été estimées l'activité AIA-3
oxydasique (analyse ~n v~tko) de chacun des quatre segments délimités sur
l'hypocotyle, leurs variations au cours de la croissance de cet organe et les
modulations consécutives à un traitement par l'acide borique.
Les plantules nécessaires à ces divers essais ont été obtenues à
partir d'akènes de Mirasol T 13 K et selon la technique décrite antérieure-
ment (p. 21 et sq. ; p.104 et sq.). Lorsque l'hypocotyle atteint 4~cm (fig.
5.5, p.116), c'est-à-dire vers 119 h (akènes traités; hypocotyles +8) ou
137 h (akènes non traités; hypcotyles -B) trois marques à l'encre de chine
distantes de l cm sont déposées sur l'organe de manière à délimiter quatre
segments A, B, C et D. Ensuite, et à partir de 137 h, la longueur de chaque
segment est mesurée chaque jour jusqu'à la fin de l'allongement des hypocotyles
-B et +8.

---

137
2. ACIDE BORIQUE ET GRADIENTS DE CROISSANCE
Le déroulement de la croissance de chacun des quatre segments A,
B, C et D délimités sur les hypocotyles témoins -B a été précisé lors de la
mise au point du test fragment d'hypocotyle (fig. 4.1 à 4.3, p. 68). Les
modifications induites par l'acide borique au niveau de chaque segment
(hypocotyle +8) sont rapportées dans les figures 6.1 et 6.2.
TABLEAU 6.1 - Longueur initiale L( )' longueur finale Lit)'
allongement absolu 6L
(en mm) et 8urée (en h) de la péè16de
d'allongement pour le~ segments (A, B, C, D) de l'hypocotyle
de plantules de Tournesol_~irasol issues d'akènes tr7ités par.
l'acide borique (1,5 mg.l
) PU1S développées dans 1 obscurlte
et à 25° C.
h
A
10
122,90
112,90
1129
162
B
10
21,73
Il,73
117
114
C
10
13,25
3,25
33
90
0
10
Il,80
1,00
18
90
A+B+C+O
40
169,68
129,68
324
162
%
allongement relatif en % de L(o)'

---

138
2.1 .V~~O~ de longue~
La longueur finale des hypocotyles +B (169,68 ~ 4,55 mm) n'est
pas différente (p = 0,95) de celle obtenue antérieurement (166,58 ~ 5,29 mm
fig. 5.5, p.116 ; annexes 6 et Il). Comme chez le témoin, le segment A est
celui qui croît le plus (+ 1129 % ; tableau 6.1) et le plus longtemps (jus-
qu'à 281 h), le segment D, le moins (+ 18 %0 et le moins longtemps (jusqu'à
209 h). Le segment C (comme D) cesse de grandir à 209 h, le segment B, à
233 h soit 48 h plus tot que A. La plus grande part de l'allongement de
l'hypocotyle +8 se réalise donc au niveau du segment A.
mm
A+S+C+O
_ - 8
..l·····..1·..·····f········1
......... + S
.'
150
..l"
..r
100
..r"
"
.i
B+C +D
50
..... ~
... ~ .......t .... ·· ..1'.. ·.. ·..f.........t .....···1
"
.....
... .f........
C +0
•...
..........i'"
i'"
1"
{
t
'1"
·i
........-
0
........,,"
1" ,,"'i """ 1""" .. ·i· .... ·",t""""I.. ·......i
o
--heures
~
1
!
1
1
113
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 6.1
Longueur moyenne (en mm) en fonction du temps (119 - 305 h) pour
les zones D, C + D, B + C + D et A + B + C + D (organe entier)
de l'hypocotyle de plantules de Tournesol Mirasol issues d'akènes
traités (!~) ou non
(-B) par une solution d'acide borique
(1,5 mg.l
) puis développées dans l'obscurité et à 25° C. Les
barres verticales représentent l'intervalle de confiance de la
moyenne pour P = 0,95.

---

139
2.2 VaJt'<:a.ûOn6 de v'<:te..6-6e
Les segments D, C et B présentent entre 137 h et 305 h (fig. 6.2)
des variations proches de celles des témoins. Pour le segment A, la plus
grande vitesse se produit 24 h plus tot que chez les hypocotyles -B, c'est-
à-dire entre 137 h et 161 h ; pendant cette période, cette vitesse est net-
tement supérieure à celle des témoins de même âge. Après 161 h, elle diminue,
devient entre 185 h et 209 h inférieure à celle constatée chez les hypocotyles
-8 et le demeure jusqu'à la fin de l'allongement qui cesse 24 h plus tot que
chez ces derniers.
Ces constatations nous conduisent à estimer les variations de
l'activité AIA-3 oxydasique le long des hypocotyles -8 et +8 aux temps 137 h,
185 h, 233 h et 281 h.
_ - B
~
..
.
'.
:
0 • •
•
+8
20
10
4
..
.•..
'
2
fi'
~ C
.
:
~
'.
....... [:,
"·::::.t:::.\\"...
.
.
a
a
--heures
•
1
• 1
1
1
1
1
1
119
137
161
185
209
233
257
281
305
Fig. 6.2
Variations, en fonctio~ldu temps (119 - 305 h), de la vitesse de
croissance (en mm.24 h
) pour les segments A, B, C, D de l'hypo-
cotyle de plantules de Tournesol Mirasol. Les conditions sont
celles de la figure 6.1.

---

---

141
3. PURIFICATION PARTIELLE D'EXTRAIT HYPOCOTYLAIRE
La mise en évidence, selon la technique usuelle (cf. p. 29), d'une
activité AIA-3 oxydasique à partir d'un extrait brut d'hypocotyle n'a pas été
possible, quelles que soient la teneur de l'extrait en tissus hypocotylaires,
la valeur du pH d'extraction (5-6-7) ou d'incubation (5-6-7). Cette absence
d'activité tient probablement à la mise en contact, lors du broyage, d'inhi-
biteurs endogènes avec les protéines enzymatiques réglant la dégradation de
l'AIA-3. C'est pourquoi, nous avons préparé des extraits partiellement puri-
fiés sur gel de Sephadex G-25 afin de les débarr~sser de tout effecteur (posi-
tif ou négatif) de masse moléculaire inférieure à 5000.
3.2. F~l~ation ~Uk Sephadex G-25
Dix grammes de segments A ou D (prélevés sur des hypocotyles âgés
de 281 h) ont été utilisés pour préparer, à partir d'une solution-tampon
phosphate de pH 7, 30 ml d'extrait brut. L'élution est réalisée en présence
de la solution-tampon de pH 5. Le volume mort (cf. chap. II, p.25 ) est de
88 ml. Chaque fraction (11 ml) a été analysée à 280 nm (teneur en protéines)
et à 470 nm (activité peroxydasique globale).

---

142
Absorbance à 260 nm
o
Segment A
t5
• Segment 0
1.0
_ _ Absorbance à 470nm
0.5
0.4
0.3
0.5
0.2
0.1
0.0
0.0
_ _ fractions ---..,-+
!
!
,
!
1
, .
!
!
1
1.1.1J
3
5
10
15
20
25
30 4050 6070
Fig. 6.3
Absorbance à 280 nm (protéines) et à 470 nm (activité peroxydasi-
que globale) des fractions obtenues après filtration sur Sephadex
G-25 d'extraits de segment A ou D d'hypocotyle de Tournesol Mirasol.
Le volume de chaque fraction est de Il ml.

---

143
3.2.7. P~on~~ d'étution a 280 nm
L'examen des profils obtenus à partir de chaque extrait (fig. 6.3)
montre que :
1. Chaque région A ou D présente pour l'essentiel trois pics d'absorbance
l, 2 et 3.
2. Chaque pic se forme au même volume d'élution
celui du pic 3 est supé-
rieur à celui du pic 1.
3. Le pic l (fractions 6, 7 et 8) est exçlu du gel; il est donc constitué
de molécules de masse supérieure à 5000 ; son absorbance est plus impor-
tante pour l'extrait A que pour l'extrait D
4. Les pics 2 et 3 correspondent à des composés non exlus du gel, donc de
masse inférieure à 5000 ; les substances du pic 2 ont une masse supérieure
à celles du pic 3.
5. L'absorbance des pics 2 et 3 est plus grande dans l'extrait D que dans
l'extrait A.
3.2.2. P~on~~ d'étut~on a 410 nm
Chaque extrait A ou D est caractérisé (fig. 6.3) par la présence
d'un seul pic d'activité peroxydasique globale qui correspond au pic l (frac-
tions 6, 7 et B). Cette activité est plus intense au niveau du segment D que
du segment A, ce qui n'a rien de surprenant puisque D est physiologiquement
plus âgé que A (fig. 6.2).
Dans la suite des essais, les trois fractions constituant le pic l,
seront réunies pour former l'extrait partiellement purifié (EPP) dont le
volume initial est de 33 ml.

---

---

145
4. ACIDE BORIQUE ET GRADIE,VTS D'ACTIVITE AIA-3 OXYDASIQUE
L'extrait EPP préparé à partir de segments D âgés et par suite
caractérisé5par la plus grande activité peroxydasique globale est, dans le
cadre de notre technique (cf. p. 29), capable de dégrader l'AIA-3 seulement
après addition de cofacteurs tels que l'acide p-coumarique et le chlorure
de manganèse (Mn C1 ).
2
L'influence, sur le niveau de l'activité AIA-3 oxydasique, de la
l
teneur de l'extrait EPP en matériel frais (300 - 100 - 30 - 10 - 3 et l mg.ml- )
et de la valeur du pH d'extraction (5-6-7) et d'incubation (5-6-7) a été
analysée. La "meilleure" dégradation, -<..n v-<"tJr.o, de l'AIA-3 est obtenue pour
un extrait préparé à pH 7, élué et mis à incuber à pH 5, et renfermant 100 mg
de matériel frais par millilitre d'extrait présent dans le mélange réactionnel
antérieurement défini (cf. p. 29 ; soit 400 mg pour 10 ml). Par ailleurs, la
concentration finale (dans les 10 ml du mélange réactionnel) en acide p-cou-
-5
-5
marique est de 1.10
M, celle en Mn C1 , de 2.10
M.
2
Dans une première série d'essais (gradients statiques) a été pré-
cisée la répartition de l'activité AIA-3 oxydasique le long des hypocotyles,
-8 et +8, jeunes (137 h) puis en fin de croissance (281 h). Dans une deuxième
série (gradients dynamiques) a été définie, pour les régions A et D des hypo-
cotyles -8 et +8, la variation en fonction du temps (137 h - 281 h) de cette
activité.

---

146
J,.lg d' AIA-3 ~étruit. SOmn-1.g_1 M.F.
40
1 281 H
o •
-8
+8
30
20
15
D
c
8
A
20
1137 H 1
10
1
5
o
c
B
A
Fig. 6.4
Activ~!é ~fA-3 oxydasique (exprimée en ~g d'AIA-3 détruit.
60 mn
.g
M.F.) d'extraits partiellement purifiés, préparés à
partir des segments
A, B, C, D de l'hypocotyle de plantules
de Tournesol Mirasol âgés de 137 h ou 281 h, issues d'akènes
traités (~) ou non (-B) par une solution d'acide borique
(1,5 mg.l
) puis développées dans l'obscurité et à 25° C. Les
barres verticales indiquent l'intervalle de confiance de la
moyenne pour P = 0,95.

---

147
4.2.1. Hypocotyle -8
Les variations de l'activité AIA-3 oxydasique le long de l'hypoco-
tyle sont rapportées dans la figure 6.4.
Pour les organes jeunes (137 h), cette activité
est plus faible au
niveau du segment A qu'au niveau des trois autres (B, C, D) où elle a sensi-
blement même valeur.
Pour les organes plus âgés (281 h), elle est, dans chaque zone, plus
élevée qu'à 137 h et demeure moins intense dans A que dans D.
4.2.2. Hypocotyle +8
A 137 h (fig. 6.4), l'activité AIA-3 oxydasique est, dans les zones
A et B, significativement (p = 0,95) plus petite que chez les témoins; en
revanche, dans C et D,elle a le même niveau.
A 281 h, elle est dans chaque segment plus forte qu'à 137 h et tou-
jours supérieure à celle du témoin.
Les segments A et D présentant les fluctuations les plus nettes
seront donc utilisés pour l'étude des gradients dynamiques.

---

148
)-tg d'AIA- 3 détruit. SOmn-l.g_ 1 M.F.
0
-B
20
•+B
®
10
5
~j1 ~1 1 1
137
185
233
281 H
40
@
30
20
Di
15
137
185
233
281 H
Fig. 6.5
Activ~ïé ~IA-3 oxydasique (exprimée en ~g d'AIA-3 détruit.
60 mn
.g
M.F.) d'extraits partiellement purifiés, préparés à
partir des segments A ou D de l'hypocotyle de plantules de
Tournesol Mirasol âgés de 137 h, 185 h, 233 h, 281 h, issues
d'akènes traités ~!B) ou non (-B) par une solution d'acide
borique (1,5 mg.l
) puis développées dans l'obscurité et à 250 C
Les barres verticales indiquent l'intervalle de confiance de la
moyenne pour P = 0,95.

---

149
4.3.1. Segment A
Chez les hypocotyles -B (fig. 6.5), l'activité AIA-3 oxydasique
augmente jusque vers 233 h (+ 58 %) pour ensuite demeurer stable. Il en est
de même pour le segment A des hypocotyles +8 mais, entre 137 h et 233 h,
l'augmentation est beaucoup plus importante (+ 216 %) que chez les témoins.
Il est à noter que l'activité de ce segment, ~nn~~e~e à celle des témoins
à 137 h, leur devient égale à 185h puis ~up~~e~e à 233 h et à 281 h.
4.3.2. Segment V
Pour les hypocotyles -B ou +B, l'activité de ce segment croit au
fur et à mesure que le temps s'écoule (fig. 6.5), l'accroissement étant plus
fort chez les organes +B. Les variations de l'activité AIA-3 oxydasique de
cette zone chez les organes +8 et -8 entre 137 h (où ces activités sont égales)
et 281 h (où l'une devient supérieure à l'autre) rappellent les fluctuations
constatées au niveau du segment A entre 185 h et 281 h.

---

150
5. DISCUSSION
Les essais que nous venons de rapporter montrent tout d'abord que
l'amélioration de croissance constatée au niveau des hypocotyles +B (fig.
6.1 et 6.2) se réalise dans le segment A, c'est-à-dire dans la zone de
l'organe qui est située au plus près des cotylédons et qui possède le plus
haut potentiel d'allongement (tableau 4.1 et 6.1). Cette amélioration est,
pour l'essentiel, liée à une augmentation, uniquement au cours de la première
phase de ses variations (fig. 6.2), de la valeur de la vitesse de croissance.
Pendant cette période, cette vitesse est ~upék~eUke à celle des témoins de
même âge et voisine de celle des témoins plus âgés de 24 h. Chez les hypoco-
tyles +8, la deuxième phase, où la vitesse est maximale, est atteinte entre
137 h et 161 h (fig. 6.2) soit 24 h plus tot que chez les hypocotyles -B
mais elle a sensiblement le même niveau. Ensuite (troisième phase), cette
vitesse baisse pour, après 209 h, devenir et demeurer constamment ~n6ék~eUke
à celle des témoins de même âge (et aussi voisine de celle des témoins plus
âgés de 24 h). La troisième phase, comme la seconde, apparaît prématurément.
En d'autres termes, les trois phases propres aux hypocotyles +B se réalisent
plus tôt, mais avec de semblables valeurs de la vitesse, que chez les organes
-B. La courbe (fig. 6.2) est décalée vers la gauche. Il y a donc accélération
dans le temps des processus physiologiques qui commandent le grandissement de
l'hypocotyle des plantules issues d'akènes traités par l'acide borique.

---

151
5.2 Accélékation de ~o~~ance et AIA-3
Une telle accélération de croissance a été déjà constatée dans
d'autres circonstances chez le Pois (HALL et al., 1985) au niveau du
troisième entre-noeud long de 3 à 4 cm traité par l'AIA-3 (10-4M) appliqué
sous la forme d'un manchon de lanoline entourant sa partie supérieure (1 cm).
Dans ces conditions, l'allongement de l'entre-noeud traité était stimulé
dès la trentième minute après le début de l'essai, la stimulation devenant
la plus intense après 2 h (+ 270 % par rapport au témoin) pour ensuite dimi-
nuer. HALL et al. (1985) précisent (p. 344) que "Th~ p~omo~on on g~owth
p~~~ted no~ at le~t 6 h but, by 24 h, the untkeated contko~ had caught
up. S~m~~ly the data On OSBORNE (1914) ~howed a ~t~ulat~on on exte~~on
by exogeno~ IAA me~~ed ant~ 9 h, w~th the untkeated contko~ almo~t
catch~ng up by 18 h." Puis, ils en concluent (p. 344) que "The~e Mnd~ng~
~uppo~t the concl~~on On LAIBACH and KORNMANN (1933) that aux~n accel~a­
t~ the ~ate On development
but ~hMte~ ~U d~ation."
5.3 Tene~ en AIA-3 et métabol~me
Le rapprochement des données de HALL et al. (1985) et des nôtres
suggère que l'effet constaté au niveau (du segment A) des hypocotyles +B
pourrait être en relation, entre autres, avec une modification de leur
état auxinique endogène et, en particulier, avec une augmentation (par
rapport à celle des hypocotyles -B) de leur teneur en AIA-3. Indépendamment
des phénomènes réversibles de conjugaison dont la réalité paraît bien éta-
blie (SEMBDNER et al., 1980), mais dont la signification physiologique est
complexe (BANDURSKI, 1986), une telle augmentation peut être le résultat
d'un anabolisme accru et/ou d'un
catabolisme réduit. N'ayant pas eu, dans
le cadre
de ce travail, la possibilité d'aborder le problème de la formation
de l'AIA-3 à partir de l'une ou l'autre de ses formes conjuguées (COHEN et
BIALEK, 1986) et/ou à partir de tryptophane (SCHNEIDER et WIGHTMAN, 1978),
nous présenterons seulement quelques commentaires à propos des variations
de l'activité AIA-3 oxydasique que nous avons mises en évidence.

---

152
___ 1
2 - 0
100
1000
800
50
100
50
o
o
o
c
B
A
Fig. 6.6
Augmentation (en %) de l'activité AIA-3 oxydasique (1) et de
l'allongement (2) pour les segments A, B C et ~ de l'hypocotyle
t
de Tournesol au cours de son développement à partir de 137 h.

---

153
5.4 Aetjv~té AIA-3 oxyd~~que et g~ad~en~ de ~o~~anee
5.4.7 Hypoeo~le -~
L'hypocotyle de Tournesol témoin présente une activité AIA-3 oxy-
dasique qui varie le long de l'organe (gradients statiques; fig. 6.4) et au
cours du développement (gradients dynamiques; fig. 6.5). De tels gradients
ont été déjà mis en évidence, depuis longtemps, dans d'autres organes tels
que, par exemple, l'épicotyle de Pois (GALSTON et DALBERG, 1954), la racine
de Lentille (PILET et GALSTON, 1955), la tige de Haricot (PILET et BAILLAUD,
1957), la vrille de Vigne (LAMPSIDIS, 1961), le coléoptile d'Avoine (HENDERSON,
1956) et de Blé (PILET et DUBOUCHET, 1961). L'examen des figures 6.4 et 6.5
fait ressortir que :
1. A 137 h et 281 h, l'activité AIA-3 oxydasique est toujours plus faible
dans le segment A que dans les autres et notamment D.
2. Entre 137 h et 281 h, cette activité augmente (fig. 6.6) relativement
moins dans A (+ 54 %) que dans D (+ 76 %).
3. Le segment A qui présente la plus petite activité AIA-3 oxydasique et la
plus faible augmentation de cette activité au cours de son développement
est aussi celui qui croît le plus et le plus longtemps (fig. 4.2 ; tableau
4.1 ; fig. 6.6).
4. Le segment D qui se distingue par sa plus grande activité AIA-3 oxydasique
et une plus forte augmentation de cette dernière est bien celui qui croît
le moins et le moins longtemps (fig. 4.2 ; tableau 4.1 ; fig. 6.6).
5. La répartition, à 137 h de l'activité AIA-3 oxydasique le long de l'hy-
pocotyle et sa variation ultérieure suggèrent que la moitié supérieure
(5 mm) du segment A (p. 73) doit probablement possèder une activité auxi-
nolytique plus petite
que celle de sa moitié inférieure. Cette plus faible
activité est en accord avec la plus grande croissance du
fragment Al
(tableau 4.2) et justifie pleinement l'emploi de ce fragment d'hypocotyle
pour la réalisation d'un test d'allongement.

---

154
5.4.2 Hypoeotyle +B
Chez les hypocotyles +B, les relations entre l'activité AIA-3
oxydasique et la croissance sont d'une part semblables et d'autre part dis-
tinctes de celles établies chez les hypocotyles -B. Comme chez ces derniers
à 137 h et à 281 h, l'activité auxinolytique est toujours la plus faible
au niveau du segment A, la plus forte au niveau de D (fig. 6.4) mais à leur
différence
(fig. 6.5), son augmentation, entre 137 h et 281 h, est plus
importante dans A (+ 245 %) que dans D (+ 96 %). Cette plus grande augmenta-
tion dans A tient au fait que l'activité AIA-3 oxydasique, ~n6~~e~e à
celle des témoins à 137 h, leur devient égale à 185 h puis, ~up~~e~e à
281 h. Dans le segment D, l'activité auxinolytique est égale (pour P = 0,95
annexe 12) à celle des témoins à 137 h, puis leur est supérieure le reste
du temps ; cette variation rappelle, en plus faible, celle observée chez
le segment A entre 185 h et 281 h (fig. 6.5).
Les variations de l'activité AIA-3 oxydasique observées au niveau
de D n'étant, dans le cadre de nos essais, associées à aucune modulation de
la croissance (fig. 6.1 et 6.2), nous ne prendrons en considération que les
résultats relatifs au segment A afin de formuler quelques hypothèses (qui
demanderont à être vérifiées dans la suite des temps) destinées à mieux com-
prendre le rôle de l'acide borique dans ses rapports avec la croissance et
le catabolisme auxinique. Nous envisagerons deux périodes (fig. 6.2 et 6.5)
la première qui s'achève vers 185 h, la seconde qui s'étend de 185 h à 281 h.
Au préalable, il est nécessaire de rappeler que
1. L'''AIA-3 oxydase" dont nous avons mesuré les variations du niveau d'acti-
vité est très probablement une peroxydase (cf. p. 131 ; MAZZA et al.,
1970 ; RICARD et JOB, 1974 ; SEMBDNER et al., 1980) et, en conséquence,
l'une et/ou l'autre des formes moléculaires multiples de cet enzyme précé-
demment mises en évidence chez le Tournesol (PHILIPPE, 1983) dans les
fractions cytoplasmique et pariétale préparées à partir d'extraits d'entre-
noeud.

---

755
2. L'''AIA-3 oxydase-peroxydase" possède un caractère inductible qui a été
mis en évidence, pour la première fois semble-t-il par GALS TON et DALBERG
(1954), puis retrouvé par PILET (1961) et démontré expérimentalement par
PENON (1970 : une racine de Lentille traitée par l'AIA-3 fabrique plus
de peroxydase que le témoin) et finalement admis par la plupart des cher-
cheurs (HIRSCH et al. 1982).
5.5. 7 La. yJ/te.rnùv(e yJé.Jr.-<"ode
La première période, qui s'achève un peu avant 185 h, est caracté-
risée par l'absorption - au cours de l'imbibition et pendant 14 h (p. 21)
de l'acide borique au niveau de l'akène. Il reste dès lors à mesurer la
quantité absorbée dans les cotylédons, la radicule, la gemmule. Quoi qu'il
en soit, la conséquence de cette absorption est un meilleur développement
de la racine (fig. 5.4), un allongement précoce de l'hypocotyle (fig. 5.5 à
5.8) grâce au grandissement accéléré de sa partie supérieure (segment A ;
fig. 6.1 et 6.2) allié à une réduction de l'activité AIA-3 oxydasique (cf.
temps 137 h ; fig. 6.5). Cette réduction pourrait correspondre, par exemple,
à la formation d'un complexe bore enzyme inopérant comme le suggère~les deux
essais suivants.

---

156
)Jgd'AIA-3 détruit. 60 mn-',g-' M.F
o Essai
15
[!) Essai 2
•
10
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
~
•
5
•
10'''''
10. 9
10- 7
10. 5
10. 3 M
Fig. 6.7
Activité AIA-3 oxydasique (en ]1g AIA-3 détruit. 60 mn- l . g-lM. F.)
d'extraits (segment A) EPP d'hypocotyle de Tournesol en fonction
de la concentration en H Ba
(M). L'acide borique et les cofaC-
teurs sont introduits (ct ta61eau 6.2) dans le mélange réaction-
nel simultanément (essai 1) ou successivement (décalage d'une
heure; essai 2).
TABLEAU 6.2 - Structure des mélanges réactionnels (en ml) correspondant
aux essais
1 et 2.
ESSAI
l
2
Temps en lI1ll\\
o - 60
o - 60
60 - 120
Extrait EPP -1
100 mg MF.ml
4
4
4
4
-4
Mn CI
l
l
1
1
Z 2.10
M
~~-t coumarique
l
l
Tampon incubation
phosphate Na-K pH 5,0
3
2
3
2
H)OO)
10-ZM,-4M,-6M,-8M
0
1
0
AIA-)
-1
50 Ug.ml
l
l
Volumo final (ml)
Hl
III
10
10

---

157
E44~ 1. Le mélange réactionnel habituel est formé à partir d'un extrait
EPP (p. 141), de cofacteurs et d'AIA-3 (p. 29). En même temp4, une
série de tubes reçoit de l'acide borique (concentration finale dans
les 10 ml : 10-3M, 10-5M, 10-7M ou 10-9M), l'autre, un volume équi-
valent de solution tampon (tableau 6.2). L'incubation (obscurité
25 ~ 0,5 0 C) dure l h;quelle que soit la concentration en acide
borique, l'activité AIA-3 oxydasique n'est pas différente (fig. 6.7)
de celle appréciée en l'absence de ce composé.
E44~ 2. L'extrait EPP est mis à incuber avec de l'acide borique à différen-
tes concentrations (cf. essai 1) pendant l h. Ap~è4 sont ajoutés les
cofacteurs et l'AIA-3. L'ensemble est mis à incuber pendant l h
(tableau 6.2). La figure 6.7 montre que le niveau de l'activité
AIA-3 oxydasique dépend de la quantité d'acide borique mis en con-
tact avec les enzymes de l'extrait EPP au cours de la première heure
de l'essai. Pour 10-5M, ce niveau est réduit d'environ de moitié. Ce
résultat conduit à penser que l'acide borique doit être capable, au
cours de la première heure de l'essai, de se lier à la peroxydase,
pour former un complexe stable pendant l'heure suivante et incapable
de dégrader l'AIA-3.
La peroxydase étant une protohématine IX associée à une glycopro-
téine (MAZZA, 1971), il serait intéressant - en vue de confirmer la réalité
de ce résultat préliminaire - de vérifier si l'acide borique est ou non
capable de former. un complexe abortif avec l'enzyme. Ce complexe se réali-
serait par l'établissement de liaison(s) entr.e les groupements OH de l'acide
borique et les
sucres de la glycoprotéine (MAZZA, 1971 ; sucres neutres
glucose, mannose, fucose ; sucres aminés: glucosamine, galactosamine).
Selon DUGGER (1983), les complexes constitués
entre les sucres et l'acide
borique peuvent être de plusieurs types :
=c-O'\\.
=c-O'\\. /OH]-
=C-O'\\. /o-C
]-
B-DH
B
H+
B
H+
/
[
/'\\.
/'\\.
=c-O
[
=C-O
OH
=C-O
o-C

---

158
Ces essais devront être réalisés non plus avec des extraits EPP mais avec
des fractions enrichies en peroxydases ou mieux encore avec des peroxydases
purifiées à partir de Tournesol par l'emploi de Sephadex G 100, de Sephadex
S 200 et de résines échangeuses d'ions.
La réduction de l'activité de divers systèmes enzymatiques à la
suite de la formation d'un complexe bore-enzyme a été déjà mise en évidence,
par exemple, à propos de l'aminopeptidase isolée du filtrat de culture d'un
Aeromonas (BAKER et al., 1983), de la cholinesterase du sérum de Cheval
(GARNER et al., 1984), de l'élastase du sérum de Hamster (SOSKEL et al.,
1986) et de la cholinephosphotransf~rasedu Tournesol (BELVER et DONAIRE,
1987). Dans ce dernier exemple, les germinations étiolées sont cultivées
pendant 3 jours sur un milieu renfermant ou non de l'acide borique (10 ppm
ou 50 ppm de bore) en vue de préciser son action sur le métabolisme et la
synthèse des phospholipides dans les racines et les microsomes isolés de ces
organes. Les conclusions de BELVER et DONAIRE sont :
"The 6atty ac.J.d c.omp0-6J.tion. an.d Jtelative amoun.Ûl 06 J.n.dJ.vJ.du.a.R. molec.ulaJt
-6pec.J.e-6 06 ph0-6pholJ.pJ.d-6 J.n. JtOOÛl eLn.d mJ.c.Jt0-6ome-6 weJte veJty -6J.'nJ.laJt. In. both
the c.on.ten.t 06 'l'h0-6r.JholJ.pJ.d-6 WM dec.Jte_Med an.d the JtelatJ.ve tevel-6 06 theJ./t
c.ompon.en.t 6atty ac.J.d-6 c.han.ged by tJteatment wJ.th 50 ppm 06 boJton.. ThJ.-6.c.on.-
c.en.tJtation. 06 boJton. J.n. the c.ul~e medJ.um 1va-6 60un.d to J.n.hJ.bJ.t the J.n. vJ.vo
14
11-
Cl ac.etate J.n.c.oJtpoJtation. J.n.to Jtoot tJ.pJ.d-6 an.d that 06 IMe- 14Cl c.holJ.n.e
J.n.to pho-6phatJ.dylc.holJ.n.e 06 Jtoot mJ.c.JtO-6ome-6. CytidJ.n.e-5-dJ.pho-6pho ICVP)-
IMe- 14cl c.holJ.n.e J.n.c.oJtpoJtation. J.n.to pho-6phatidylc.holJ.n.e 06 J.-6olated mJ.c.Jto-
-6ome-6 wa-6 al-6o J.n.hJ.bJ.ted by 50 ppm 06 boJton. when. pJte-6en.t J.n. the gJtowth me-
dJ.um 06 -6eedlJ.n.g-6. The-6e Jte-6ulÛl J.n.dJ.c.ate that the dec.JteMe J.n. ph0-6phati-
dylc.holJ.n.e labellJ.n.g 6Jtom 114Cl c.holJ.n.e ob-6eJtved when. Jtoot mJ.c.JtO-6ome-6 weJte
tJteated wJ.th boJton. would be c.aU-6ed by a dec.JteMe
J.n. CVP-c.holJ.n.e pho-6pho-
tJtaYl.-66eJtMe ac.tivJ.ty."
Pour en revenir à nos résultats, il n'est pas impossible - mais
cela reste à vérifier - que la réduction de l'activité AIA-3 oxydasique
soit alliée à une augmentation de la teneur en AIA-3 endogène. L'accéléra-
tion du développement constatée chez les hypocotyles +B au cours de la
première phase des variations de la vitesse de croissance (fig. 6.2) le

---

159
suggère bien, et cela d'autant plus qu'elle pourrait en être une conséquen-
ce (HALL et al., 1985). Par ailleurs, une telle hypothèse a été déjà formulée
par HASENSTEIN et KALDEWEY (1984) à la suite de leur analyse de la distribu-
tion de 1,3H- AIA-3 le long de fragments d'hypocotyle de Tournesol traité ou
non par une morphactine (IT 3456 : 2-chloro-9-hydroxyfluorène-9-carboxylic
acid methylester Merck) en relation avec les variations du niveau d'activité
des peroxydases de cet organe. Toutefois, il convient de remarquer que
l'estimation de la teneur en AIA-3 endogène dans les hypocotyles +8 ou -8
de Tournesol doit être associée à celle de l'APA (naturellement présent chez
cette espèce en plus grande quantité que l'AIA-3 ; cf. p. 33 et 97).
Ces mesures permettraient de définir au cours du développement de
l'hypocotyle, non seulement les variations de la concentration de chaque
auxine, mais aussi, et peut-être est-ce là le plus important, l'évolution
du rapport de leurs concentrations. Parallèlement devrait être mise au point
une méthode
destinée à mettre en évidence une activité APA-oxydasique et,
par suite, à préciser le sens de ses fluctuations ainsi que la nature·de
l'enzyme responsable (peroxydase ou non 7) afin d'établir les comparaisons
avec l'activité AIA-3 oxydasique. Si l'hypothèse de l'augmentation de la
teneur en AIA-3 était confirmée, elle permettrait de mieux comprendre ce
qui se passe après 185 h.

---

160
Au cours decette période, les hypocotyles +B sont, par rapport au
témoin, caractérisés par une plus rapide baisse de la vitesse de croissance
(fig. 6.2) et une plus grande activité AlA-3 oxydasique (fig. 6.5). Cette
observation est en accord (cf. p. 155) avec des résultats antérieurs (GALSTON
et DALBERG, 1954
PENON, 1970) selon lesquels une augmentation de la teneur
en AlA-3 dans un organe végétal est suivie d'une synthèse accrue de peroxydase.
Dans le cadre de nos essais, cet accroissement serait initié au cours de la
première période comme l'indique la réduction progressive de la différence
entre l'activité AlA-3 oxydasique des hypocotyles +B et celle des témoins, puis
leur égalité à 185 h (fig. 6.5). Après, l'activité auxinolytique des organes
+B devient ~up~~eUke à celle des témoins. Cette augmentation dev~ait, alors,
être associée à une baisse de la teneur en AlA-3. Quoi qu'il arrive, elle e~t
accompagnée, après 209 h (fig. 6.2), d'une chute prématurée des valeurs de la
vitesse de croissance. Comme nous l'avons souligné à propos de la première
période, les corrélations établies entre nos données et celles de la litté-
rature devront - pour être affermies - être complétées par d'autres relatives
à l'APA. Par ailleurs, il est clair que le développement de l'hypocotyle de
Tournesol doit faire intervenir les autres phytohormones ainsi que, probable-
ment des substances à caractère
plus spécifique
(cf. p. 129).
Avant de présenter d'autres hypothèses, il est nécessaire, maintenant,
de poursuivre en recherchant quelques preuves du bienfondé des précédentes.
"Qui ne sait se borner ne sut jamais écrire".
Boileau. Art poétique l.

---

161
RËSUME ET CONCLUSIONS GËNËRALES
Parmi les oligo-éléments nécessaires au développement d'une plante
supérieure, le bore, (généralement fourni sous forme d'acide borique: H S0
3
3
ou B (OH)3) occupe une place particulière tant par ses caractères physico-
chimiques que par ses fonctions biologiques.
Le bore ne peut être remplacé par aucun autre élément. Si un milieu
naturel ou synthétique n'en renferme pas assez ou pas du tout, la plante entre
en maladie. Un état de carence s'installe bientôt suivi par l'apparition de
symptômes caractéristiques. Chez le Tournesol, la maladie porte le nom de gril-
lure et correspond à de profonds bouleversements métaboliques. Cet élément est
en effet capable de moduler de nombreux processus physiologiques et notamment
la croissance et le catabolisme auxinique. Si le rôle de l'acide borique dans
la régulation de la mérésis parait bien établi, il n'en est pas de même à pro-
pos de l'auxésis. C'est pourquoi nous avons repris l'analyse des relations
bore-croissance et précisé quelques aspects de son activité biologique par la
mise en oeuvre d'essais in situ et in vivo réalisés avec du Blé (espèce tolé-
rante) et du Tournesol (espèce sensible).
Les essais in situ font intervenir les tests coléoptile de Blé et
hypocotyle de Tournesol. Le Tournesol renfermant beaucoup plus d'acide phényl-
acétique (APA) que d'acide indolyl-3 acétique (AIA-3), l'effet de l'acide
borique est examiné comparativement avec celui de chacune de ces deux auxines.
Les essais in vivo mettent en jeu des germinations et des plantules de Tourne-
sol et sont destinés à définir l'influence de l'acide borique sur leur dévelop-
pement et en particulier sur l'allongement de l'hypocotyle et le niveau d'acti-
vité d'un système auxinolytique le contrôlant.
L'effet de l'acide borique sur l'auxésis a été précisé par l'emploi
du test fragment de coléoptile de Blé. Dans l'obscurité, cette substance est
capable de stimuler l'élongation des fragments coléoptilaires pour des concen-

---

162
-12
tra~ions aussi faibles que 10
M et avec un maximum (+ 15 % par rapport à
.
-9
l'allongement absolu des témoins: 6L TE) pour 10
M.
La substitution d 1 un groupement -OH de l'acide borique par un noyau
benzénique (acide phénylboronique : APB) confère à la molécule des propriétés
différentes de celles de la substance de référence. Quelle que soit la concen-
tration utilisée (10-12M à 10-4M), l'APB inhibe la croissance avec une plus
grande efficacité (- 4~ %) pour 10-4M. Le remplacement de deux groupements -OH
par deux noyaux benzéniques (acide diphénylborinique : ADPB) donne à la molécule
un pouvoir semblable à celui de l'APB, mais plus marqué: pour 10-4M, l'inhi-
bition est de - 92 %.
L'aptitude de l'acide borique à favoriser l'élongation cellulaire ne
se réalise que si les trois groupements -OH sont présents lors de l'administra-
tion du composé. La substitution d'un ou de deux de ces groupements par deux
noyaux benzéniques supprime cette aptitude et donne à la molécule ainsi subs-
tituée un caractère inhibiteur.
Le remplacement du groupement dihYdrOXY-bOrane-B~~ de l'APB par un
groupement carboxyméthyle (-CH COOH) aboutit à l'acide phénylacétique (APA) qui
2
présente la propriété de promouvoir la croissance des fragments de coléoptile
8
-4
de Blé dès 10- M et avec un maximum (+ 35 %) pour 10
M. Les résultats obtenus
avec l'APB et l'APA confirment donc l'importance de la structure de la chaîne
latérale sur un noyau benzénique dans l'induction d'une modulation de croissance.
Le groupement -B~~ engendre l'inhibition, le groupement -CH COClH, la stimula-
2
tion. Par ailleurs, ce caractère stimulateur est encore plus marqué lorsque le
groupement carboxyméthyle est situé en position 3 de l'indole (AIA-3). Sauf à
10-8M, où elle lui est égale, l'activité de l'AIA-3 est toujours supérieure à
5
celle de l'APA, avec une plus grande efficacité (+ 82 %) pour 3.10- M.
En lumière blanche (3000 lux), l'allongement (6L TE) des témoins est
réduit de moitié par rapport à celui estimé dans l'obscurité. Dès lors, l'exa-
men comparatif des résultats acquis dans chaque condition doit ne porter que sur
les valeurs de (la réduction d'allongement ou) d'allongement induit
6LS (= 6L TR - 6L TE). La variation d'allongement créée par chaque substance
se fait dans le même sens que dans l'obscurité. L'APB et l'ADPB ralentissent

---

163
-4
l'élongation cellulaire avec un plus grand effet pour 10
M, augmentant ainsi
la réduction de croissance consécutive à l'éclairement. Quant au 6LS produit
par l'acide borique ou par chaque auxine, il est toujours supérieur à celui
constaté dans l'obscurité.
La réduction d'allongement des fragments coléoptilaires consécutive
à l'éclairement de 3000 lux pendant 20 h n'est compensée par l'action d'aucune
concentration en acide borique; pour celle qui est la plus active (10-9 M),
le taux de récupération n'est que de SO %. Avec l'APA (à 10-4M), la valeur de
ce taux est plus élevée (+ 86 %). Par contre avec l'AIA-3, une concentration
8
voisine de 6.10- M annule totalement cette réduction de croissance. Chez les
fragments coléoptilaires, seul l'AIA-3 s'oppose avec succès au ralentissement
de l'auxésis déclenché par un éclairement en lumière blanche.
En bref, l'acide borique est capable de stimuler l'élongation des
-9
fragments de coléoptile de Blé, espèce tolérante, avec un maximum vers 10
M
et pour des concentrations où l'APA et l'AIA-3 sont peu actifs ou inactifs. Ce
constat nous conduit à éprouver l'acide borique (toujours
en relation avec
l'APA et l'AIA-3) sur une espèce sensible, le Tournesol. Les essais ont été
réalisés avec un test fragment d'hypocotyle mis au point selon une méthode
analogue à celle utilisée lors de la préparation du test coléoptile. Il est
basé sur l'emploi de la région hypocotylaire qui présente, in vivo)le poten-
tiel de croissance le plus élevé (et l'activité AIA-3 oxydasique la plus
faible). Sur un hypocotyle de 40 mm, cette région correspond aux cinq premiers
millimètres situés sous la crosse.
Les données acquises dans l'obscurité indiquent que l'acide borique,
l'APA et l'AIA-3 stimulent l'allongement des fragments hypocotylaires dans des
proportions qui dépendent de la structure de chaque composé et de sa concentra-
tion. L'acide borique est actif dès 10-11M, l'APA, dès 10-6M et l'AIA-3 dès
10-7M. Les trois composés présentent leur plus grande activité vers ID-SM (+ 72 %
pour l'acide borique) ou 10-4M (+ 38 % pour l'APA ; + 84 % pour l'AIA-3). Dans
les conditions de nos essais, l'acide borique à 10-9M (par exemple) produit le
même grandissement que l'APA à ID-SM ou l'AIA-3 à 10-6M.

---

164
En lumière blanche, l'allongement des témoins (~L TE) est réduit
de moitié par rapport à celui constaté dans l'obscurité. La comparaison ne
portera donc que sur les ~LS. L'acide borique induit un allongement semblable
à celui réalisé dans l'obscurité avec un maximum vers 10-5M• Avec l'APA,
l'allongement produit est au minimum deux fois plus important que dans l'obs-
-6
curité avec un plus grand écart (3,7) à 10
M. Pour l'AIA-3, le rapport
R (~LS LUM / ~LS OBS) n'est voisin de 2 qu'entre ID-SM et 10-6M ; après,
sa valeur diminue pour devenir inférieure à l (R = 0,73) pour lO-4M• Ainsi,
pour les fragments d'hypocotyle de Tournesol, l'APA est, entre 10-6M et 10-4M,
nettement plus efficace à la lumière (3,7 > R > Z) que l'AIA-3 (Z > R > 0,73).
Ce constat conduit à poser le problème du rOle de l'APA dans la vie de la plante
en comparaison avec celui de l'AIA-3. Par ailleurs, l'effet réducteur de crois-
sance exercé par la lumière est supprimé lorsque le milieu présente une teneur
7
en acide borique de l'ordre de Z.lO-SM, en APA de 6.10- M ou en AIA-3 de 7.10-7M•
L'examen comparatif des informations fournies par l'usage des tests
coléoptile et hypocotyle fait tout d'abord ressortir que l'allongement induit
par l'APA est
dans l'obscurité deux fois plus important chez le Blé que chez
le Tournesol. En lumière blanche, il a sensiblement la même valeur chez les
deux espèces. L'activité de l'AIA-3 est, pour chaque concentration, toujours
beaucoup plus élevée chez le Blé que chez le Tournesol. La différence est plus
grande en lumière que dans l'obscurité. La plus grande efficacité de l'AIA-3,
chez le Blé, est probablement en relation avec l'intense réduction du catabo-
lisme auxinique qui s'installe dans le fragment coléoptilaire après son prélève-
ment. Avec l'acide borique, la situation est différente. Dans l'obscurité, ce
-12
-9
.
composé provoque, entre 10
M et 10
M, un allongement de même importance chez
les deux espèces. Après, son activité est de plus en plus réduite chez le Blé
de plus en plus intense chez le Tournesol. Pour 10-41~, l'acide borique est
cinq fois plus efficace chez le Tournesol que chez le Blé. En lumière blanche,
-S
ce composé est plus actif chez le Blé que chez le Tournesol jusque vers 10
M
après,c'est l'inverse.

---

165
Les résultats acquis à la suite des essais in situ ont été complétés
par d'autres réalisés in vivo. L'activité de l'acide borique sur le développe-
ment des plantules de Tournesol peut être analysée en fonction de divers para-
mètres et notamment en relation avec l'une ou l'autre des trois étapes (imbi-
bition, germination, développement) permettant de les obtenir. Trois lots de
Tournesol Mirasol (017384,
T 13 K et T 16 K) différant, entre autres, par la
valeur moyenne de leur masse ont été utilisés. L'emploi, après un abondant
l
rinçage (3 h) des akènes, d'une solution aqueuse d'acide borique (1,5 mg.l-
=
2,4.10-5M) durant la seule étape d'imbibition (14 h) est suivi d'un effet
bénéfique sur la germination des akènes d'une part, la croissance de l'hypoco-
tyle d'autre part.
Quels que soient la valeur de la masse (22 à 119 mg) de l'akène et
le lot auquel elles appartiennent, le nombre de graines germées (41 h après le
début de l'imbibition) est plus grand chez les akènes traités que chez les té-
moins. L'augmentation est plus forte chez les graines de plus petite masse que
chez les graines de plus grande masse. Toute masse confondue, cette augmentation
est de 6 % chez les Mirasol 017384 et T 13 K, de 9 % chez les T 16 K. Dans
chaque circonstance, la racine issue des akènes traités est plus longue que
celle des témoins. L'accroissement, égal ou supérieur à 40 %,_paralt plus inten-
se chez les racines issues d'akènes de plus petite masse que chez celles pro-
venant d'akènes de plus grande masse. Le plus souvent, il est associé à une
diminution de la valeur du coefficient de variation l~/xl. L'acide borique
exerce un rôle régulateur sur le développement des racines ; il permet un enra-
cinement plus précoce et/ou plus important que chez les témoins.
Le développement de la plantule des Mirasol T 13 K (masse moyenne de
l'akène: 50 mg) et T 16 K (masse moyenne
78 mg) a été suivi (sable de
Fontainebleau; eau distillée; 25° C) dans l'obscurité et en lumière blanche
(5000 lux). Dans l'obscurité, l'allongement de l'hypocotyle se déroule de sem-
blable manière pour chaque Mirasol. Trois phases principales ont été distinguées.
La longueur finale moyenne de l'hypocotyle diffère peu d'un Mirasol à un autre
malgré la masse différente des akènes. En lumière blanche, cet allongement est

---

166
fortement ralenti en raison d'une part de la forte baisse de la vitesse de
croissance pendant les première et deuxième phases et d'autre part de la durée
raccourcie des première et troisième phases. L'hypocotyle cesse de croître
48 h plus tôt que dans l'obscurité
sa taille est réduite d'environ 90 %.
Que le développement ait lieu dans l'obscurité ou en lumière blanche, la lon-
gueur finale moyenne de l'hypocotyle est indépendante de la masse de l'akène
dont il est issu lorsque celle-ci est comprise entre 50 (~ 5) mg et 78 (~ 5) mg.
Le traitement des akènes par une solution aqueuse d'acide borique
l
(1,5 mg.l- ) pendant 14 h est suivi d'un effet bénéfique sur la croissance de
l'hypocotyle. Cet effet se maintient pendant toute la durée de l'allongement
dans l'obscurité, pendant un temps limité en lumière blanche. Dans chaque
condition, il est lié à une valeur accrue de la vitesse de croissance à chaque
instant de la première phase, la différence étant la plus grande au début de
cette phase. Par ailleurs, en lumière blanche, l'effet lié à l'acide borique
est plus important pour le T 13 K que pour le T 16 K.
La comparaison des résultats obtenus fait apparaître qu'en lumière
blanche, l'effet "bore" est, dans un premier temps, relativement plus important
(T 13 K) ou égal (T 16 K) à celui constaté dans l'obscurité. Dans un deuxième
temps, il lui est toujours inférieur. Cette observation suggère que, dans les
conditions de nos essais, l'effet "lumière" (réducteur du grandissement de
l' hypocotyle) finit par l'emporter sur l'effet "bore". Ces faits sont discutés
dans le cadre des relations auxine, auxine-oxydase, peroxydase et croissance.
L'amélioration de croissance constatée dans l'obscurité chez les
hypocotyles issus d'akènes (T 13 K) traités par l'acide borique (hypocotyle +B)
se réalise dans la zone de l'organe, possédant, à l'instant de l'essai, le plus
haut potentiel de croissance : chez un hypocotyle de 40 mm, cette zone corres-
pond, dans les conditions de notre étude, aux 10 premiers millimètres situés sous
la crosse (segment A) ; les 30 autres millimètres formant les segments B, C et
D ne sont pas touchés. Pour l'essentiel, cette amélioration est liée à une
augmentation de la valeur de la vitesse de croissance uniquement au cours de la
première phase de ses variations. Pendant cette période, cette vitesse est supé-

---

167
rieure à celle des témoins de même âge et voisine de celle des témoins plus
âgés de 24 h. La deuxième phase où la vitesse est maximale est atteinte 24 h
plus tôt que chez les témoins. Ensuite (3ème phase), la vitesse baisse et
devient inférieure à celle des témoins de même âge et, aussi, voisine de celle
des témoins plus âgés de 24 h. En d'autres termes, les trois phases propres
aux hypocotyles +B se réalisent plus tôt mais avec de semblables valeurs que
chez les organes -B. Il Y a accélération dans le temps des processus physiolo-
giques qui commandent le grandissement des hypocotyles +B. Cette accélération
est associée à une modulation de l'activité AIA-3 oxydasique. Au cours de la
première phase, cette activité est inférieure à celle des témoins. Cette dimi-
nution, pourrait comme le suggèrent des essais in vitro, être consécutive à
la formation d'un complexe abortif bore-peroxydase, l'acide borique contrac-
tant une ou plusieurs liaisons avec la glycoprotéine de l'enzyme. Elle serait
associée à une augmentation de la teneur en AIA-3 endogène qui, comme cela a
été déjà observé par d'autres, est responsable de l'accélération de croissance
constatée chez les hypocotyles +B. Par la suite, cette augmentation aurait
pour conséquence une synthèse accrue de la peroxydase-AIA-3 oxydase. Au cours
de la troisième phase, qui est caractérisée par une chute prématurée de la
vitesse de croissance, l'activité AIA-3 oxydasique est devenue supérieure à
celle des témoins de même âge. L'allongement des hypocotyles +8 cesse plus tôt
que chez les organes -B.
Ces observations doivent maintenant être complétées par d'autres des-
tinées à préciser, en particulier, le mécanisme par lequel le bore module l'ac-
tivité de l'AIA-3 oxydase, et le rôle de l'APA dans le développ~ment du Tourne-
sol.

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1
1
1
ANNEXES
1
1
1
1
Les annexes regroupent quelq~es paramètres statistiques (moyenne,
écart type, erreur standard, degré de liberté, intervalle de confiance de la
1
moyenne pour P =0,95) qui caractérisent un échantillon placé dans des condi-
tions données (cf. chap. II -à VI) et ne différant du suivant ou du précédent
que par un caractère (obscurité, lumière, nature du composé, concentration,
etc ••• ).
Chaque annexe est désignée par des mots-clés qui rappellent le nom
de la plante choisie (Blé, TQurnesol), la nature de l'organe utilisé (coléop-
tile, hypocotyle, akène, racine) la substance testée (DMSO, Ethanolamine, acide
borique, APB, ADPB, AIA-3, APA).
ANNEXE l
BLE
COLEOPTILE
MILIEU TEMOIN
TE24h
,TE4 h
Obscurité
Lumière
Moyenne
5,84
10,56
8,41
Ecart-type
0,18
0,49
0, 18
Erreur-standard
0,01
O,Ol
0,02
d.d.!.
299
2H
216
P = 0,95
L.I.
5,81
10,49
8,16
L.S.
5,86
10,62
8,46

---

ANNEXE
2
BLE
COLEOPTILE
DMSO
-1
l'La! . (000)
0,0
0,1
0,1
1
10
10
100
100
Moyenne
10,S1
10,47
10,51
10,57
10,41
9,76
9,07
G,1Z
5,76
Ecart-type
O,S1
0,Z6
0,40
O..SZ
0, 18
0,66
0,18
0,Z1
0,19
a
8
Erreur-stinducl
0,04
O,OZ
0,01
0,04
0,01
0,05
0,01
O,Ol
0,01
S
cI.cI .1.
15Z
159
11~
188
151
161
141
88
15
C
u
p • 0,95
R
L.I.
10,41
10,41
10,44
10,50
10, 18
9,66
9,01
6,07
5,70
1
T
L.S.
10,&0
10,51
10,57
10,65
10,47
9,87
9,14
6,16
5,81
E
Moyenne
8,14
8,11
S,IZ
Il,Z'
8,Zl
Il,10
7,Z6
5,78
5,76
Ecart-type
0,19
0,Z9
0, la
0,15
0,18
O,Z9
0,Z9
0,14
0,11
L
Erreur-stanclud
U
O,OZ
O,OZ
O,OZ
0,01
0,01
O,OZ
O,OZ
O,OZ
O,OZ
B
d.d.L
Z6Z
174
150
160
150
149
1SS
59
47
1
P. 0,95
E
n
L.I.
8,09
8,09
Il,07
Il,111
Il,17
Il,05
7,ZI
5,74
5,7Z
E
L.S.
8,19
8,18
5,16
8,Z8
8,Z9
8,14
7, la
5,81
5,80
(d'après SECUIH, 1985)
ETHANOLAMINE
CONCENTRATI ON
10-·
10-1~
10·/l/4
10· 6H
10· 4H
Hoyenne
10,56
10,49
10,50
1O,5Z
10,55
0
Ecart-type
0,49
0, '8
0,18
0,19
0,17
B
Erreur-standud
0,01
0,04
0,04
0,04
0,04
5
C
cI.d .1.
Z11
96
/lU
101
86
U
P • 0,95
R
1
L.I.
10,49
10,41
IO,4Z
10,44
10,47
T
L.S.
10,6Z
10,57
10,58
10,59
10,61
E
Hoyenne
8,41
8,54
8,54
8,54
8,48
Ecart-type
0, '8
0,11
0,16
0,'9
0,40
L
Erreur standard
O.OZ
0,04
0,05
0,05
0,05
U
H
d.d.l.
Z'"
54
5"
54
59
1
P • 0,95
E
R
L.I.
8, 16
8,46
8,44
1i,4'
Il,18
E
L.S.
8,4"
.8, GZ
Il,li 1
Il,li4
Il,511

---

ANNEXE J
BLE
COLEOPTILE
OBSCURITE
COlCENTRATI()l
10-00
10·1~
10·11,~
10·10,~
10·9,~
10-8,.,
10· 7H
10'6w
10· 5M
10·4M
Moyenne
10,56
10,76
10,1111
11,07-
11,24
11, 11
11,OR
10,97
10,87
10,76
Eeut-type
0,49
0,55
0,60
0,45
0,61
O,411
0,56
0,55
0,55
0,52
Erreur-standard
0,01
0,04
0,05
0,0/,
0,05
0,04
0,05
0,05
0,04
0,04
d.d.J •
211
154
158
154
151
152
156
150
156
154
I/, DO l
Pa 0,95
L.I.
10,49
10,67
10,79
10,94
11,14
11,01
11,00
10,88
10,78
10,68
L.S.
10,62
10,85
10,98
11,09
11,14
11,18
11,17
11,06
10,96
10,85
Moyenne
10,56
10,17
10,17
10,06
9,79
9,51
S,55
[urt-type
0,49
0,46
0,48
0,56
0,88
0,59
0,52
Erreur-standard
0,01
0,04
0,04
0,05
0,07
0,05
0,04
d.d.!.
211
149
156
151
151
152
152
APB
P a 0,95
L.I.
10,49
10,10
10,09
9,97
9,65
9,41
8,46
L.S.
10,62
10,45
10,25
10,15
9,91
9,62
8,61
Moyenne
10,56
10,12
9,96
9,70
9, 12
8,74
6,21
Ecut-type
0,49
0,47
0,57
0,50
0,62
0,48
0, 15
Erreur-standard
0,01
0,04
0,05
0,04
0,05
0,04
0,01
d.d.J.
211
150
152
155
151
150
126
ADPB
P a 0,95
L.I.
10,49
10,04
9,87
9,62
9,22
8,67
6,15
L.S.
10,62
10,19
10,05
9,77
9,42
8,82
6,27

---

ANNEXE 4
BLE
COLEOPTILE
LUMIERE
Cl'IIŒNTRATIllH
10-00
10-12H
10- 1114
10·10H
10· 9H
10-S,~
10· 7M
10·u..1
10· 5M
10-4H
Moyenne
_8,41
-8.85
9,05
9,211
9,48
9,46
9, 'Il
9,29
9,19
9,09
Ecart-type
0,'8
0,46
0,51
0,411
0,51
O,5Z
0,41
0,45
O,4~
0,52
Erreur-Standard
O,OZ
0,04
0,011
O. (iiI
0,04
0,04
0,0'
0,04
0,04
0,04
d.d.J.
Z'6
154
157
145
149
149
155
151
151
15'
H,BO,
P. 0,95
L.l.
8,'6
8,78
Il,97
9,20
9,40
9, '8
9, '2
~,Zl
~,12
9,01
L.S.
8,46
8,9Z
9,n
9,15
9,56
9,55
9,45
9, '6
9,27
9,17
Moyenne
8,41
8,42
8,"
8,28
8,Z2
7,96.
7,46
~rt-type
0,'8
0,42
0,51
0,49
0,46
0,42
0,49
Erreur-standard
D,OZ
0,0'
0,04
0,04
0,04
0,0'
0,04
d.d.J.
216
149
150 .
149
150
152
151
AP8
P.O,95
L.l.
8,'6
8, 15
8,l5
8,ZO
8,14
7,89
7,18
L.S.
8,46
8,49
8,41
8,16
8,29
8,02
7,54
Moyenne
8,41
8,40
8,'6
8,24
8,16
7,16
6,26
~rt-type
0,18
0,4'
0,48
0,48
0,46
0,40
0, 12
Erreur-stllldllrd
O,OZ
D,al
0,04
0,04
0,04
0,01
0,01
d.d.l.
21(;
159
15Z
152
150
151
121
AllP8
p. 0,95
L.I.
8, '6
8,"
8,28
8,16
Il,09
7.10
6,20
L.S.
8,46
8,47
8,41
8, '1
8,Z'
7,41
6, lZ

---

ANNEXE 5
BLE
COLEOPTILE
CONCENTRAnON
10-00
10-8H
10· 7H
10-6H
10· 5H
1.10· 5H
10.4,..
Moyenne
10,51
10,74
11,96
n,4O
14,02
14,11
n,n
Ecart-twe
0,51
0,52
0,55
0,59
0,55
0,61
0,57
°
0
Erreur-standard
0,04
0,04
0,04
0,05
0,04
0,05
0,05
5
C
d.•d.l.
152
180
151
129
152
149
149
U
R
P • 0,95
1
L.I.
10,41
10,67
11,87
n,1O
n,91
14,21
n,61
T
L.5.
10,60
10,82
12,05
n,51
14,11
14,42
n,82
E
AIA.l
Ho)'enne
8,14
8,89
10,60
12,28
n,Ol
n,26
n,14
L
Ecart-twe
0,19
0,47
0,51
0,78
0,62
0,70
0,75
u
Erreur-standard
0,02
0,04
0,04
0,07
0,05
0,06
0,06
H
d.d.l.
242
175
141
140
156
n7
n7
1
E
P • 0,95
R
L.I.
8,09
8,82
10,51
12,15
12,91
n,14
11,22
E
L.S.
8.,19
8,96
10,68
12,41
11,12
n,18
n,47
<d'après SEGUIN, 1965)
CONCENTRATION
10-00
10·8H
10· 7H
10.6,..
10. 5,..
10· 4H
Moyenne
10,56
10,81
11,12
11,49
11,75
12,21
Ecart-twe
0,49
0,69
0,55
O,G4
1,01
0,59
°
0
Erreur-standard
0,01
0,05
0,04
0,05
0,08
0,05
5
C
d.d .1.
2n
156
157
150
150
151
U
R
·P .• 0,95
1
LoI.
10,49
10,71)
11,01
11,.19
11,59
12,14
T
L.S.
10,62
10,92
11,21
11,59
11,91
12,11
E
APA
Moyenne
8,41
8,85
9,10
9,50
. 9,76
10,25
L
Ecart-type
0,18
0,18
0,49
0,41
0,42
0,51
U
Erreur-standard
0,02
0,01
0,04
0,01
0,01
H
0,04
1
d.d .1.
216
151
155
151
155
155
E
P. 0,95
R
E
L.I.
8,14
8,79
9,01
9,44
9,69
10,17
L.S.
8,46
8,91
9,18
9,56
9,81
10,11

---

ANNEXE 6
. TOURNESOL
HYPOCOTYLE
TetIIl. (h)
161
185
209
233
257
2t11
305
32'
A.. B + C.'D
Moyenne
61,n
92,38
116,38
136,50
149,55
154,10
156,14
156,14
Ecart-type
Il,U
8,45
11.,28
15,'+1
17',12
19iOl
ZO,38
20,38
Erreur-.tandal'Cl
0.,7'
1,10
1,74
2,38
2,64
2,93
3,15
J ,15
d.d .1.
41
1+1
41
41
41
41
41
41
P. 0,95
L.I.
59,8Z.
89,75
112,87
131,69
144,21
148,17
149;79
149,79
L.S.
62,85
95,02
119,90
141; 31
154,atl
160.02
162,49
162,49
B + C + 0
Moyenne
".,81
40,90
43,60
44,40
44,40
Ecut-type
4',20
5·;44
4,95
4,70
4,70
Erreur-.tandard
Qi 65
0·,84
0,76
0,73
0,71
d.d.l
41
41
41
41
41
P. D,"
L.I.
~.,50
)9·,21
42,05
42,94
42,94
L.S.
17,12
42,60
45,14
45,87
45,87
~
Moyenne
U.,50
2.\\ ,71
24, 'A
24, '0
Ecut-type
",1',23
1 ,64
1,65
1,65
Erreur-sunclard
0.,19
0,25
0,25
0,25
d.d.l.
41
41
41
41
P. 0,95
L.I.
U.,12
23,20
21,58
23,58
L.S.
U.,sa
24,23
24,61
24,61
.2
Moyenne
10,90
11,29
11,50
11,50
Ecart-type
• 0,,79
0,60
0,59
0,59
E'zoreur-.unclarcl
0..,12
0,09
0,09
0,09
d.d .1.
41
41
41
41
P. 0,95
L.I.
10,&'
11,10
11 ,31
11 ,31
L.S.
11 ,15.
11,47
11 ,G9
11 ,69

---

ANNEXE 7
TOURNESOL
HYPOCOTYLE
MILIEU TEMOIN
F'RAGMENTS
Al
A2
Ap:tù 4 la de. .t4v411e.
ItoyeMe
:>,47
5,45
Ecart-type
O,Z6
0,Z5
Erreur standard
0,02
0,02
d.d .1.
139
99
P • 0,95
L.I.
5,42
5,40
L.S.
5,51
S,50
Ap:tù 20 la de. ~e.
MoyeMe
7,Or.
6,34
Ecart-type
0,57
0,54
Erreur standard
0,0r.
0,05
d.d.l.
104
99
P • 0,95
L.I.
r.,9:>
6,23
L.S.
7,17
r.,44
DMSQ.
JAl
1
.111-
(1J4SO)
0,0
0,1
0,'\\
'\\
la
'\\0
100
'\\00
Moyenne
7,05
7,09
7,00
7,09
7,06
6,85
6,95
6,55
5,4'\\
a
Ecart-type
0,64
0,78
0,71
0,76
0,79
0,64
o,n
0,42
0,25
B
- Erreur-standard
0,06
0,08
0,07
0,07
0,08
0,06
0,08
0,05
0,04
5
d.dol.
la'
104
104
104
102
102
79
75
49
C
U
P • 0,95
R
L.I.
6,9'\\
6.94
6,86
6,94
6,90
6,72
6,79
6,46
5,'\\6
1
T
L.S.
7,17
7,24
7,n
7,24
7;21
6,97
7,11
6,65
S,50
E
\\<
Moyenne
6,24
6,25
6,16
6,11
6,09
6,01:1
5,81
5,74
5,44
L
Ecart-type
0,49
0,46
0,54
0,68
0,59
0,55
0,49
0,41
0,24
U
Erreur-standard
0,05
0,05
0,05
0,07
0,06
0,05
0,05
0,05
0,0'\\
H
1
d .d.J •
99
102
104
10'\\
104
104
101
78
49
E
P .. 0,95
R
E
L.I.
6,14
6,16
6,06
5,96
5,911
5,97
S,71
5,65
5,17
L.S.
6,"
6,15
6,27
6,24
6,20
6,18
5,91
5,8'\\
S,50

---

ANNEXE 8
TOURNESOL
HYPOCOTYLE
MILIEU TEMOIN
ItZ4 h
TE4 h
Obscurité
Lumière
l40yenne
5,47
7,05
6,24
Ecart-type
0,26
0,64
0,49
Erreur-standard
0,02
O,OG
0,05
d.d.l.
n9'
10(;
99
P = 0,95
L.I.
5,42
6,91
6,14
L.S.
5,51
7,17
6, 11
CONCENTRAmIN
10.00
10· 12r.t
10-111~
10- 1°11
10- 9H
10-8H
10·7'i
10-'w
10- 5H
10-4M
;,1J
Moyenne
7,05
7,22
7, '5
7,46
7,51
7,69
7,80
7,98
8,19
6,09
°
fcart·type
0,64
0,45
0,65
0,67
0,72
0,86
0,79
0,59
0,52
0,59
B
Erreur-standard
5
0,06
0,05
0,06
0,07
0,07
0,08
o,œ
0,06
0,05
0,06
C
d.d.l.
106
99
100
106
10'
10'
10'
10'
107
105
U
P • 0,95
ft
1
L.I.
6,9'
7,n
7,22
7, n
7, '1
7,52
7,64
7,tl6
8,09
7,97
T
L.5.
7,17
7, '1
7,47
7,511
7,r.5
7,85
7,95
tl,09
tl,29
S,2O
E
Moyenne
6,24
6,41
ti,Sl
("ti9
6,90
7,00
7,20
7,29
7,47
7,41
Ec.trt-tYfle
0,49
0,47
0,61
U,r.9
O,r.l
0,72
0,51
0,44
0, ••4
O,till
L
U
Erreur-standard
0,05
0,05
0,00
0,07
0,06
0,07
0,05
0,04
0,06
0,07
H
d.d.L
l
"
104
104
104
10/,
'10/1
107
lOti
10/1
10~
E
P • 0,95
ft
L.I.
0,14
6,'2
,.,40
6, Sl~
cI,76
ti,1I6
7,10
7,20
7, '5
7,27
E
L.5.
6,n
6,SO
6,6'
6,112
7,02
7,14
7,29
7,n
7,60
7,54

---

ANNEXE
9
TOURNESOL
HYPOCOTYLE
CONCENTRATION
10-00
10- 8',1
10· 7,i
10· 61i
10· 51i
10·41~
Moyenne
7,OS
7,n
7, II
7,49
/:I,Ol
Il,17
Ecart-type
0,64
0,59
0,59
o,n
0,99
0,66
°Ü
Erreur standard
0,06
0,06
0, o.;
0,07
0,10
0,06
5
C
d.d.L
106
104
104
104
106
104
U
Il
P " 0,95
1
L.I.
6,9l
7,02
7,22
7, l5
7,/:14
8,24
T
L.S.
7,17
7,25
7,44
7,6 l
Il,22
1:1,50
E
AIA-l
Moyenne
6,24
6,40
6,84
7,14
7,29
7,20
L
Ecart-type
0,49
0,57
0,6~
0,57
0,6l
0,61
u
Erreur-standard
0,05
0,06
0,07
0,06
0,06
0,06
'i
d .d •.1•
99
104
104
104
104
104
1
E
P " 0,95
A
L.I.
6,14
6,29
6,71
7,Ol
7,17
7,09
E
L.S.
6,H
6,51
6,9t!
7,25
7,41
7, l2
4
CONCENTRATION
10-00
10· SH
10-7,~
10· 6,i
10. 5'-1
10· 'i
Moyenne
7,05
7,16
7,27
7, l2
7,57
7,65
Ecart-type
0,64
0,75
0,65
0,57
0,60
0,62
°
B
Erreur-standard
0,06
0,07
0,06
0,06
0,06
O,Oli
5
C
d.d.l.
106
104
104
104
104
104
U
R
P " 0,95
1
L.I.
6,9l
7,02
7,14
7,21
7,46
7,5l
T
L.S.
7,17
7, l1
7,19
7,4 1
7,69
7,77
E
APA
Moyenne
6,24
6,46
6,li8
7,24
7, ll:l
7,47
Ecart-type
0,49
0,51
0,52
0,50
0,52
0,47
L
Erreur-standard
0,05
0,05
0,05
0,05
O,OS
0,05
U
li
d.d .1.
99
104
104
104
104
104
1
E
P '" 0,95
R
L.I.
6,14
6, l6
6,58
7,15
7,2S
7, lS
E
L.S.
6,11
6,51'.
«j,7:;
7,14
7,41:1
7,'>7

---

n
il
ANNEXE 10
TOURNESOL
RACINE
Groupe 1
Groupe 2
Groupe 3
MIRASOL
TE
TR
TE
TR
TE
TR
~
m ~ 44
45 "
m " 55
m ~ 56
MO!/e.Mt
3.25
4.84
2.95
4.30
2.36
3.83
Ecart-type
1.87
2.76
1. 74
2.19
1.32
2.07
Erreur standard
0.11
0.16
0.11
0.13
o.on
0.12
ddl
266
288
268
286
264
277
P = 0,95
L.I.
3.03
4.52
2.74
4.04
2.20
3.59
L.S.
3.48
5.16
3.15
4.55
2.52
4.08
!..ll.!
m ~ 44
45 ~
m " 55
m ~ 56
MO!/VIIlt
1.84
2.6;
1. ;8
2.49
2.09
2.9;
Ecart-type
1.25
1.70
1. 33
1.79
1.61
2.26
Erreur standard
0.09
0.11
0.09
0.11
0.10
0.14
dd1
206
229
244
252
255
270
P = 0,95
L.1.
1.67
2.1.5
1.61
2.27
1.89
2.70
L.S.
2.01
2.89
1.94
2.7Z
2.29
3.24
UU
m~ 12
f3~ m ~ 83
m ~ 84
Mo!/VIIle.
1.96
2.96
2.29
3.81
1.14
2.85
Ecart-type
1.71
2.50
1.68
2.71
1.42
2.34
Erreur standard
0.11
0.15
0.10
0.16
0.09
0.14
dd1
234
266
2SS
277
237
266
P = 0,95
L.1.
1. 74
2.66
2.09
3.49
1.56
2.57
L.S.
2.18
3.26
2.50
4.13
1.92
3.13

---

ANNEXE 11
TOURNESOL
HYPOCOTYLE
H BO .
3
3
Temps (h)
137
161
18S
209
2:"
2S7
281
30S
A+B+C+O
Moyenne
'S7,18
90,20
121,S8
147,90
162,80
168,93
169,68
169,68
Ecart-type
8,80
ll,S4
lS,84
lS,S7
16,48
lS,OO
14,20
14,20
ErrltUr-standard
1,39
1,82
2,SO
2,46
2,61
2,"
2,24
2,24
d.d.1.
39
39
39
39
39
39
39
39
P = O,9S
L.I.
54,36
86,S!
116,S!
142,92
lS7, S3
164,13
16S,13
16S,13
loS.
S9,99
93,89
126,64
lS2,88
168,07
173,72
174,22
174,22
o + C + 0
Moyenne
33,98
39,38
43,"
4S,98
46.78
46,78
Ecart-type
2,52
3.14
4,2S
3,96
3,71
3,77
Erreur-atand8rd
0,40
O,SO
0,67
0,63
0,60
0,60
d.d.l.
39
39
39
39
39
3\\1
P = 0,95
loI.
",17
38,"
42,36
44,71
45,57
45,57
L.S.
34,78
40,38
45,09
47,24
47,98
47,98
~
Hayenne
21,85
23,48
24,60
25,05
25,05
Ecart-type
1,49
2,01
1,91
l,57
. l,57
Erreur-Itand8rd
0,24
0,32
0,30
0,25
0,25
d.d.1.
39
39
39
39
39
P " 0,95
Lolo
21,37
22,83
23,99
24,55
24,55
L.s.
22,"
24,12
25,21
25;55
25,55
Q.
Moyenne
10,75
11,4S
Il,75
Il,00
ll,flO
Ecart-type
0,81
0,96
0,95
0,94
0,94
Erreur-standard
0,13
0,15
0,15
0,15
0,15
d.d.1.
39
39
39
39
39
P :1 O,9S
loI.
10,49
11,14
11,14
11,50
11,50
loS.
11,01
11,76
12,06
12,10
12,10

---

i
1
ANNEXE 12

---

RÉSUMÉ
Parmi les oligo-éléments nécessaires au développement d'une
pour l'APA ; +84% pour l'AIA-3). En lumière blanche, l'acide
plante supérieure, le bore occupe une place particulière tant par
borique est aussi efficace que dans l'obscurité. L'APA l'est au
ses caractères physico-chimiques que par ses fonctions
minimum 2 fois plus, avec un plus grand écart (3,7) pour 1O-6M.
biologiques.
A
la
suite
d'une
carence
naturelle
ou
Quant à l'AIA-3, il ne l'est 2 fois qu'au maximum. L'APA est
expérimentale, la plante entre en maladie; chez le Tournesol,
donc plus actif que l'AIA-3, ce qui pose le problème de son rôle
c'est la grillure qui correspond à de profonds bouleversements
dans le développement du Tournesol qui renferme beaucoup
métaboliques. Le bore est en effet capable de contrôler de
plus du premier que du second.
nombreux processus physiologiques et notamment la
Les résultats obtenus à la suite des essais in situ ont été
croissance. Si son rôle dans la régulation de la mérésis est bien
complétés par d'autres acquis in vivo. L'emploi durant l'étape
établi, il n'en est pas de même à propos de l'auxésis. Nous
d'imbibition d'une solution aqueuse d'acide borique (1,5 mg. 1-1)
avons repris cette étude en utilisant le Blé (espèce tolérante) et
est suivi d'un effet bénéfique sur la germination des akènes el
le Tournesol (espèce sensible).
l'allongement de l'hypocotyle.
L'acide borique (H3B03 ; B(OH)3) est capable de promouvoir
Quarante et une heures après le début de l'imbibition, le nombre
l'élongation des fragments de coléoptile de Blé avec un
des graines germées est plus grand (+ 6% à + 9%) chez les
maximum vers 10-9M, aussi bien dans l'obscurité qu'en lumière
akènes traités que chez les témoins. La longueur de la racine
blanche. La substitution d'un groupement -OH (acide
est aussi plus longue (+ 40%). L'acide borique permet un
phénylboronique : APB) ou de deux groupements -OH (acide
enracinement plus précoce el/ou plus important que chez les
diphénylborinique : ADPB) par un ou deux noyaux benzéniques
témoins.
confère à la molécule des propriétés distinctes de celles de la
L'analyse du déroulement de la croissance pour les plantules
substance de référence. L'A PB et l'ADPB sont de puissants
issues d'akènes traités par l'acide borique puis développées
inhibiteurs de l'auxésis. L'aptitude de l'acide borique à favoriser
sur silice (+ eau distillée) montre que l'allongement de
l'élongation cellulaire ne se réalise donc que si les trois
"hypocotyle est, par rapport, au témoin, amélioré. Celle
groupements -OH sont présents lors de l'administration du
amélioration ne se réalise que dans la région de l'organe qui
composé.
Par comparaison
avec l'activité des acides
possède le plus haut potentiel de croissance. Elle est liée à une
phénylacétique (APA) et indolyl-3 acétique (AIA-3), l'acide
augmentation des valeurs de la vitesse au cours de la première
borique apparaît comme une substance qui favorise le
phase de ses variations. Les processus physiologiques qui
grandissement cellulaire pour des concentrations (par exemple,
commandent le développement de l'hypocotyle sont accélérés
10-12M à 10-1°M) où chacune de ces deux auxines est inactive.
L'emploi du test fragment d'hypocotyle de Tournesol fait
dans le temps. Celle accélération est associée à une
ressortir que racide borique agit dès 1O-11 M,I'APA dès 10-6M,
modulation particulière de "activité d'un système auxinolytique.
l'AIA-3 dès 10-7M. Ces composés présentent\\eur plus grande
Les relations bore-auxine-croissance sont discutées à la
activité vers 10-5M (+72% pour l'acide borique) ou 10-4M+38%
lumière de ces observations.
MOTS CLÉS
- Acide borique - Acide phénylboronique - Acide diphénylborinique
- Acide phénylacétique - Acide indolyl-3 acétique
- Coléoptile - Hypocotyle - Akène - Racine
- Croissance - Activité AIA-3 oxydasique
- Blé: Triticum vulgare - Tournesol: Helianthus annuus

---