Les auxines jouent un rôle crucial dans la croissance et le développement des arbres, influençant de nombreux aspects de leur physiologie.
Production
Les auxines sont produites par les bourgeons :
- Production principale : Les auxines sont principalement produites dans les méristèmes apicaux des tiges, c’est-à-dire dans les bourgeons terminaux.
- Bourgeon apical : Le bourgeon apical, situé à l’extrémité de la tige, est le site majeur de production d’auxines.
- Acide indole-3-acétique (AIA) : C’est le type d’auxine le plus courant, synthétisé principalement dans les cellules du bourgeon apical.
- Dominance apicale : L’auxine produite par le bourgeon apical diffuse le long de la tige et inhibe la croissance des bourgeons latéraux, un phénomène appelé dominance apicale.
- Gradient de concentration : Les concentrations en auxine sont les plus élevées au niveau du bourgeon apical et diminuent progressivement le long de la tige.
- Rôle dans la croissance : L’auxine produite par les bourgeons joue un rôle crucial dans la croissance et le développement de la plante, influençant l’élongation cellulaire, la division cellulaire et la différenciation.
- Interaction avec d’autres hormones : L’auxine interagit avec d’autres hormones végétales, comme les cytokinines, pour réguler divers aspects du développement de la plante.
- Diffusion, stockage : Une fois produite, l’auxine est transportée de manière continue, assurant un approvisionnement constant en auxine pour les racines. Une partie de l’auxine transportée vers les racines peut y être stockée pour une utilisation ultérieure.
En résumé, les bourgeons, en particulier le bourgeon apical, sont des sites importants de production d’auxines dans les plantes, ce qui leur confère un rôle central dans la régulation de la croissance et du développement végétal.
Développement de la partie aérienne
Élongation cellulaire
Les auxines stimulent l’élongation des cellules, particulièrement dans les tiges et les branches en croissance. Elles agissent en assouplissant les parois cellulaires, permettant ainsi aux cellules de s’étirer et de se développer. Ce processus est essentiel pour la croissance en hauteur et en largeur de l’arbre.
Dominance apicale
L’auxine produite dans les méristèmes apicaux (extrémités des branches) maintient la dominance apicale. Elle supprime la croissance des bourgeons latéraux, assurant ainsi que l’arbre pousse principalement en hauteur et conserve une forme caractéristique.
Développement vasculaire
Les auxines sont impliquées dans la formation du xylème et du phloème, les tissus responsables du transport de l’eau, des minéraux et des nutriments dans l’arbre.
Développement des fruits
Pour les arbres fruitiers, l’auxine joue un rôle important dans le développement des fruits, de la nouaison à la maturation.
Développement du racinaire
Formation des racines
L’auxine joue un rôle clé dans l’initiation et le développement des racines. Elle stimule la formation de poils absorbants, essentiels pour l’absorption d’eau et de nutriments. Cette fonction est particulièrement importante lors de la propagation par bouturage.
Croissance racinaire
Contrairement à son effet sur les tiges, une concentration élevée d’auxine dans les racines inhibe leur élongation. Cela permet aux racines de s’orienter correctement dans le sol, s’éloignant de la lumière et suivant la gravité.
Réponses environnementales
Phototropisme et gravitropisme
L’auxine régule la direction de croissance des parties de l’arbre en réponse à la lumière (phototropisme) et à la gravité (gravitropisme). Dans les tiges, elle provoque une croissance asymétrique qui fait pencher l’arbre vers la lumière.
Voici les principaux effets de l’auxine sur le phototropisme de la partie aérienne des arbres :
- Distribution asymétrique de l’auxine : Lorsqu’un arbre est exposé à un éclairage unilatéral, l’auxine se déplace latéralement du côté éclairé vers le côté ombragé de la tige.
- Concentration différentielle : Il en résulte une concentration plus élevée d’auxine du côté le moins éclairé de la tige.
- Croissance différentielle : Cette répartition inégale de l’auxine provoque une croissance plus importante des cellules du côté ombragé par rapport au côté éclairé.
- Courbure de la tige : La croissance différentielle entraîne une incurvation de la tige vers la source de lumière, ce qu’on appelle le phototropisme positif.
- Acidification de la paroi cellulaire : L’auxine provoque une acidification du côté ombragé, ce qui active des enzymes (expansines) qui assouplissent la paroi cellulaire, permettant ainsi une élongation plus importante des cellules de ce côté.
- Régulation de la croissance : Dans les tiges, une concentration plus élevée d’auxine du côté ombragé stimule la croissance.
On voit donc que, dans les tiges, une concentration plus élevée d’auxine du côté ombragé influe sur la croissance et la forme de la couronne des arbres.
Côté souterrain, les auxines ont une influence complexe et importante sur le développement et la croissance des racines.
Voici les principaux effets des auxines sur les racines :
- Formation des racines latérales : une forte concentration en auxine stimule l’initiation des méristèmes racinaires latéraux, favorisant la ramification du système racinaire.
- Inhibition de l’élongation racinaire : contrairement à leur effet sur les tiges, de fortes concentrations d’auxines inhibent l’élongation des cellules racinaires. Cette inhibition se produit principalement dans la partie inférieure des racines où l’auxine s’accumule.
- Croissance différentielle : de faibles concentrations d’auxines peuvent légèrement stimuler la croissance racinaire alors que des concentrations plus élevées inhibent la croissance, créant une croissance asymétrique qui permet aux racines de répondre aux stimuli environnementaux.
- Phototropisme négatif : l’accumulation d’auxines du côté ombragé des racines provoque une courbure des racines pour s’éloigner de la lumière, les dirigeant vers le sol.
- Gravitropisme : les auxines jouent un rôle clé dans la réponse des racines à la gravité, s’accumulant du côté inférieur et provoquant une courbure vers le bas.
- Rhizogenèse : les auxines favorisent la formation de racines adventives sur les boutures, un processus important pour la propagation végétative (bouturage et marcottage).
- Réponse à l’humidité : les auxines contribuent à la capacité des racines à se diriger vers les zones du sol plus riches en eau disponible.
En résumé, les auxines régulent finement la croissance et le développement des racines, influençant leur architecture, leur orientation et leur capacité à répondre aux conditions environnementales.
Applications pratiques
La compréhension du rôle des auxines a des applications pratiques importantes en arboriculture :
- Bouturage : L’application d’auxines synthétiques peut stimuler la formation de racines sur les boutures.
- Taille : La connaissance de la dominance apicale aide à comprendre comment la taille affecte la forme de l’arbre.
- Fructification : La manipulation des niveaux d’auxine peut influencer la production et le développement des fruits.
En conclusion, les auxines sont des régulateurs de croissance essentiels qui orchestrent de nombreux aspects du développement des arbres, de la croissance des pousses à la formation des racines, en passant par les réponses aux stimuli environnementaux. Leur action précise et coordonnée est cruciale pour la santé et le développement optimal des arbres.