Strigolactones et leur rôle dans les plantes
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Questions and Answers

Quel est le rôle principal de l'auxine dans la régulation des bourgeons latéraux ?

  • Augmenter la taille des entrenœuds
  • Stimuler la production de strigolactones
  • Inhiber la biosynthèse des cytokinines (correct)
  • Favoriser la croissance des racines

Les strigolactones favorisent la croissance des bourgeons latéraux.

False (B)

Quel effet le phosphate a-t-il sur le développement du système aérien chez les plantes ?

Lorsque la disponibilité de phosphate est élevée, le système aérien se développe mieux.

Les __________ sont des hormones végétales qui favorisent l'élongation des bourgeons latéraux.

<p>cytokinines</p> Signup and view all the answers

Associez les éléments suivants :

<p>AIA = Inhibe les bourgeons latéraux Cytokinines = Favorisent l'élongation des bourgeons latéraux SLs = Rôle dans l'architecture des racines Phosphate = Influence la taille des entrenœuds</p> Signup and view all the answers

Quel effet a une carence en phosphate inorganique sur les plantes ?

<p>Induction d'un nanisme chez les plantes (A)</p> Signup and view all the answers

Les mutants d'Arabidopsis réagissent de la même manière au phosphate que les plantes normales.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène est observé chez les mousses lorsqu'elles sont cultivées à des densités différentes ?

<p>Quand la densité est élevée, les colonies sont plus petites.</p> Signup and view all the answers

Quel mutant de maïs est associé à une croissance plus importante des bourgeons latéraux?

<p>max3 (A)</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones sont uniquement produites à partir de la biosynthèse des caroténoïdes.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des strigolactones dans la plante?

<p>Réguler la production de branches latérales.</p> Signup and view all the answers

La dégradation des caroténoïdes permet la production de ________.

<p>strigolactones</p> Signup and view all the answers

Associez les mutants de maïs avec leurs caractéristiques:

<p>max3 = Croissance accrue des bourgeons latéraux rms5 = Augmentation du nombre de rameaux d17 = Plante naine dad3 = Dominance apicale dans l'architecture</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de l'ajout de GR24 dans le milieu?

<p>Il compense les mutations et permet l'apparition des racines secondaires. (B)</p> Signup and view all the answers

Les P450 jouent un rôle dans l'hydroxylation des caroténoïdes.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'une mutation du gene dans la biosynthèse des strigolactones?

<p>Elle empêche la production de strigolactones.</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'origine des strigolactones (SLs) selon la biosynthèse mentionnée?

<p>Caroténoïdes (A)</p> Signup and view all the answers

La mutation dans max2 empêche la production de strigolactones.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des caroténoïdes dans la biosynthèse des strigolactones?

<p>Servir de précurseur pour la production de strigolactones.</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones inhibent l'_______________ des rameaux latéraux.

<p>élongation</p> Signup and view all the answers

Associez les mutants aux effets correspondants sur la production ou la perception des strigolactones:

<p>Mutant max1 = Ne produit pas de strigolactones Mutant max2 = Empêche la reconnaissance des strigolactones Mutant max4 = Ne coupe pas les caroténoïdes Mutant d3 = Produit des strigolactones mais perçoit mal</p> Signup and view all the answers

Comment les strigolactones impactent-elles la croissance des racines?

<p>Elles inhibent la formation de racines secondaires. (D)</p> Signup and view all the answers

La greffe dans les plantes nécessite la division cellulaire grâce au cambium dans les monocotylédones.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le but de l'utilisation de strigolactones synthétiques (GR24) dans des mutations liées à leur production?

<p>Pour compenser la mutation et restaurer les fonctions de perception des strigolactones.</p> Signup and view all the answers

Quel rôle les strigolactones jouent-elles dans les associations symbiotiques?

<p>Elles favorisent la multiplication des mycorhizes. (B)</p> Signup and view all the answers

La Striga n'affecte que le maïs et non d'autres cultures comme le millet.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'impact économique de la Striga sur les cultures en Afrique?

<p>10 milliards de pertes par an</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones sont produites en réponse à la disponibilité en ________ et en ________.

<p>nitrate; phosphate</p> Signup and view all the answers

Associez chaque phénomène à son effet :

<p>Parasitisme = Suscite la germination des graines de Striga Symbiose = Facilite l'absorption de nutriments Développement = Régule la croissance des rameaux secondaires</p> Signup and view all the answers

Quelle molécule est clé dans la voie de biosynthèse des strigolactones?

<p>Déoxystrigol (D)</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones ont uniquement un effet négatif sur les plantes.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la couleur des fleurs produites par le Striga dans les champs de maïs?

<p>rose</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones favorisent la production de racines secondaires.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la mutation du gène sur la production de strigolactones ?

<p>Elle empêche la production de strigolactones.</p> Signup and view all the answers

L'addition de __________ dans le milieu restaure le phénotype normal des plantes mutants.

<p>GR24</p> Signup and view all the answers

Assignez chaque mutant à son effet respectif sur les bourgeons latéraux :

<p>max3 = Production réduite de strigolactones rms5 = Augmentation des rameaux d17 = Diminution de la taille de la plante dad3 = Dominance apicale</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des enzymes P450 dans la biosynthèse des caroténoïdes ?

<p>Ajout de groupes hydroxyles (A)</p> Signup and view all the answers

Les caroténoïdes sont des précurseurs des strigolactones.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Lorsqu'on coupe des caroténoïdes, la production de __________ augmente.

<p>strigolactones</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet des strigolactones (SLs) sur la germination des plantes ?

<p>Elles favorisent la germination. (B)</p> Signup and view all the answers

La fixation du parasite Striga sur son hôte est la première étape de l'accroissement du parasitisme.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quels types de molécules favorisent la mycorhization ?

<p>Les strigolactones (SLs)</p> Signup and view all the answers

La germination du parasite est encouragée par les __________, mais peut être inhibée par d'autres molécules produites par certaines plantes.

<p>strigolactones</p> Signup and view all the answers

Associez les étapes du parasitisme chez Striga avec leur description :

<p>Germination = Première étape du parasitisme Fixation = Deuxième étape du parasitisme Accolement = Connexion des tissus vasculaires entre l'hôte et le parasite SLs = Molécules favorisant la mycorhization</p> Signup and view all the answers

Quel est le premier précurseur des strigolactones (SLs) dans le processus de biosynthèse?

<p>Caroténoïdes (B)</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones peuvent être produites dans les feuilles des plantes seulement.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel mutant empêche la reconnaissance des strigolactones?

<p>max2</p> Signup and view all the answers

Les caroténoïdes sont __________ pour produire des strigolactones.

<p>clivés</p> Signup and view all the answers

Associez les mutants avec leur effet sur la biosynthèse ou la perception des strigolactones:

<p>max1 = Ne peut pas décorer les molécules pour former des SLs max2 = Empêche la reconnaissance des SLs max4 = Ne sait pas couper les caroténoïdes d3 = Produit des SLs mais pas la perception</p> Signup and view all the answers

Quel effet les strigolactones synthétiques (GR24) ont-elles sur les mutants?

<p>Elles effacent la mutation (C)</p> Signup and view all the answers

La greffe dans les plantes monocotylédones nécessite un cambium pour la connexion tissulaire.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quel effet a l'auxine sur la biosynthèse des cytokinines ?

<p>Elle inhibe une enzyme de la voie de biosynthèse des cytokinines. (B)</p> Signup and view all the answers

Les strigolactones favorisent le développement des racines seulement en présence de phosphate haut.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le lien entre la concentration de phosphate et la taille des entrenœuds chez les plantes ?

<p>La taille des entrenœuds diminue lorsque la concentration de phosphate diminue.</p> Signup and view all the answers

Les __________ influencent l'architecture racinaire en favorisant le développement des racines dans des conditions de faible phosphate.

<p>strigolactones</p> Signup and view all the answers

Associez les facteurs suivants avec leur effet sur les bourgeons latéraux :

<p>AIA = Inhibe le développement des bourgeons latéraux Cytokinines = Favorise l'élongation des bourgeons latéraux Phosphate élevé = Augmente le développement aérien Strigolactones = Inhibe les bourgeons latéraux</p> Signup and view all the answers

Quel est l'impact d'une carence en phosphate sur les plantes selon le contenu donné ?

<p>Les plantes montrent un nanisme et un système racinaire plus développé. (C)</p> Signup and view all the answers

Les mutants d'Arabidopsis n'ont aucun changement dans le développement des bourgeons axillaires même avec des variations de phosphate.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce que le quorum sensing et quel est son impact sur les mousses ?

<p>Le quorum sensing est la capacité des cellules à détecter la densité des autres cellules, ce qui influence la croissance des colonies de mousses.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Dominance apicale

Les bourgeons apicaux produisent beaucoup d'auxine, inhibant ainsi le développement des bourgeons latéraux.

Cytokinines

Stimulent l'élongation des bourgeons latéraux, ayant un effet inverse à l'auxine.

Strégolactones (SLs)

Hormones qui inhibent les bourgeons et contribuent à la croissance racinaire.

Phosphate et croissance

Un apport suffisant en phosphate favorise un développement aérien important, tandis qu'une carence induit un nanisme et un développement racinaire exacerbé.

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Quorum sensing

Mécanismes de communication entre les organismes, tel que la mousse, en réponse à la densité de la population.

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Muetants de la Strigolàctone

Plantes qui ne réagissent pas à la strigolactone, montrant ainsi son rôle crucial dans l'architecture racinaire.

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Auxine et Strigolàctone

L'auxine favorise la production de Strigolàctone et participe à la modélisation architecturale de la racine.

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Croissance de colonies de mousse

La densité de la colonie influe sur la taille de la colonie. Une densité élevée entraine des colonies plus petites.

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Biosynthèse des Strigolactones (SLs)

Processus de production des Strigolactones à partir des caroténoïdes dans la racine.

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Perception des SLs

Mécanisme par lequel la plante reconnaît les SLs pour réguler la croissance.

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Mutant max1 (biosynthèse)

Mutant inhibant la production de SLs, car incapable de décorer les molécules.

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Mutant max4 (biosynthèse)

Mutant inhibant le clivage des caroténoïdes, bloquant ainsi la production de SLs.

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Inhibition de la formation des rameaux axillaires par les SLs

Les Strigolactones ont la capacité d'inhiber la croissance des pousses latérales de la plante.

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Rôle des SLs dans la greffe

Les SLs sont impliqués dans la reconnexion tissulaire durant la greffe, principalement via le cambium.

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Mutant max2

Mutant affectant la reconnaissance des SLs, malgré leur production.

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Racines secondaires

Nouvelles racines qui poussent a partir d'une racine existante.

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Que sont les strigolactones ?

Les strigolactones (SLs) sont des hormones végétales qui régulent la croissance des racines secondaires et la ramification des plantes. Elles sont produites par la dégradation des caroténoïdes.

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Quel est le rôle des caroténoïdes dans la production des SLs ?

Les caroténoïdes sont des précurseurs des strigolactones. La dégradation des caroténoïdes dans la plante produit des SLs.

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Qu'est-ce qui arrive aux plantes avec des mutations dans la voie de biosynthèse des SLs ?

Les mutations dans la voie de biosynthèse des SLs affectent la production de ces hormones. Les plantes mutantes présentent souvent une croissance accrue des racines secondaires et une ramification accrue.

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Comment le GR24 est-il utilisé dans la recherche sur les SLs ?

Le GR24 est un analogue synthétique de la strigolactone. Il sert à étudier le rôle des SLs dans la croissance des plantes car il peut compenser les mutations dans la voie de biosynthèse des SLs.

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Quel est le rôle de MAX1 dans la production des SLs ?

MAX1 est un gène qui code pour une enzyme P450 impliquée dans l'hydroxylation des caroténoïdes, une étape essentielle dans la production des SLs.

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En quoi les greffes aident-elles à comprendre le transport des SLs ?

Les greffes permettent de déterminer si les SLs sont transportées dans la plante. En greffant une partie aérienne mutante (moins de SLs) sur une base sauvage (production normale de SLs), on peut observer si la base sauvage peut compenser le défaut de la partie aérienne.

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Quelle est la relation entre les SLs et la dominance apicale ?

Les strigolactones inhibent la croissance des bourgeons latéraux, favorisant ainsi la dominance apicale. Elles contribuent au développement d'une architecture racinaire forte.

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Où les SLs sont-elles principalement produites ?

Les strigolactones sont principalement produites dans les racines, mais peuvent aussi être produites dans les tiges et les feuilles. Elles sont transportées dans la plante via le flux xylémique.

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Endomycorhizes

Ce sont des champignons symbiotiques qui vivent à l'intérieur des racines des plantes.

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Parasitisme plante-plante

Une plante parasite profite d'une plante hôte pour se nourrir et se développer.

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Stimulation de la germination

Les SLs peuvent déclencher la germination des graines de plantes parasites.

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Rôle dans la ramification

Les SLs régulent la formation des branches latérales des plantes.

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Déoxystrigol

C'est une molécule de base dans la biosynthèse des SLs.

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Mutants deficientes en caroténoïdes

Ce sont des plantes qui ne peuvent pas produire de SLs car elles manquent d'une enzyme clé.

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Chimiotactisme

Le mouvement d'un organisme vers un stimulus chimique.

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Biosynthèse des SLs

Processus de production des strigolactones à partir des carotènes dans la racine.

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Mutants max3, rms5, d17 et dad3

Mutants chez le maïs affectant la croissance des racines secondaires et la ramification. Ils sont tous impliqués dans la même voie de biosynthèse des strigolactones.

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Rôle des carotènes dans la production des SLs

Les carotènes, des pigments colorés, servent de précurseurs pour la synthèse des strigolactones.

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Gène MAX1

Gène codant pour une enzyme P450 impliquée dans l'hydroxylation des carotènes lors de la biosynthèse des SLs.

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Rôle du GR24

Analogue synthétique de la strigolactone utilisé pour étudier son rôle dans la croissance des plantes.

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Transport des SLs

Les strigolactones sont transportées dans la plante via le flux xylémique, principalement des racines vers les feuilles.

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Max1

Un gène impliqué dans la décoration des molécules précurseurs des strigolactones (SLs).

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Max4

Un gène impliqué dans le clivage des caroténoïdes, étape cruciale pour la production des strigolactones.

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Où sont produites les SLs ?

Les strigolactones (SLs) sont principalement produites dans les racines.

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Max2

Un gène affectant la perception des strigolactones, malgré leur production par la plante.

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Que sont les SLs ?

Les strigolactones (SLs) sont des hormones végétales qui régulent la croissance des racines secondaires et la ramification des plantes.

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Mutant d3

Un mutant affectant la perception des SLs.

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GR24

Un analogue synthétique des strigolactones (SLs) utilisé pour étudier leur rôle dans la croissance des plantes.

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Comment les strigolactones inhibent l'élongation des rameaux latéraux ?

Les strigolactones (SLs) inhibent l'élongation des rameaux latéraux en étant perçues par la plante.

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Mycorhizes

Champignons symbiotiques qui vivent en association avec les racines des plantes, favorisant l'absorption des nutriments et de l'eau.

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Parasite

Organisme qui tire profit d'un autre (l'hôte) pour se nourrir et se développer, au détriment de l'hôte.

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Germination

Processus par lequel une graine se développe et produit une jeune plante.

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Fixation

Processus par lequel un parasite s'attache à son hôte et commence à se nourrir de ses ressources.

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Cytokinines et dominance apicale

Les cytokinines ont un effet inverse à l'auxine, stimulant l'élongation des bourgeons latéraux. La croissance des bourgeons latéraux est régulée par un équilibre entre les niveaux d'auxine et de cytokinines.

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Rôle des SLs dans la dominance apicale

Les strigolactones (SLs), comme l'auxine, inhibent la croissance des bourgeons latéraux.

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Auxine et production de SLs

L'auxine favorise la production de SLs en stimulant la production d'enzymes qui dégradent les caroténoïdes, des précurseurs des SLs.

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Nutrition en phosphate et architecture racinaire

Un niveau élevé de phosphate favorise la croissance aérienne, tandis qu'une carence en phosphate stimule le développement des racines. Le manque de phosphate augmente également la production de SLs.

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Mutants SLs et réponse au phosphate

Les plantes mutantes incapables de produire des SLs ne montrent aucune réponse au manque de phosphate. L'ajout de SLs synthétiques (GR24) augmente le développement des racines.

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Quorum sensing chez les mousses

La densité des colonies de mousse influe sur leur croissance. Les mousses produisent des SLs qui leur permettent de « sentir » la densité de la population et d'ajuster leur croissance. Les colonies de mousses déficientes en SLs ne peuvent pas ajuster leur croissance, suggérant que les SLs sont essentielles pour le quorum sensing.

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Rôle potentiel du quorum sensing

Le quorum sensing pourrait avoir évolué pour réguler la compétition, permettant aux colonies de mousses de co-exister et de se développer de manière optimale.

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Study Notes

Strigolactones

  • Strigolactones (SLs) are molecules involved in symbiotic associations, particularly with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi.
  • SLs promote the germination of parasitic plants like Striga.
  • SLs play a role in regulating the development of secondary branches (shoot branching).
  • Strigolactone production is linked to the availability of nitrate and phosphate.
  • Plants lacking strigolactone production have more lateral shoots than those that produce them, highlighting their role in regulating secondary branches.
  • SLs attract endomycorrhizal fungi, stimulating their branching and accelerating symbiotic associations aiding nutrient acquisition.
  • Striga (witchweed) is a parasitic plant causing significant crop yield loss in Africa (estimated at $10 billion annually).
  • Striga germination is triggered by strigolactones produced by host plant roots.

Synthesis of Strigolactones

  • Strigolactones are synthesized from carotenoids.
  • A molecule called deoxystrigol serves as the base component, with further modifications creating diverse derivatives.
  • Interactions between Striga and host plants (like maize) are mediated by chemotaxis, attracting seeds towards Striga.
  • Plant extracts are used to isolate and purify strigolactones in the laboratory.

Perception and signaling

  • Mutations affecting strigolactone production or perception can affect plant responses to the presence of the compounds.
  • The ability to produce strigolactones isn't sufficient for full functioning. The plants need to perceive the signal.
  • Mutations in max2 lead to defects in strigolactone perception.

Process in the entirety of the plant

  • Strigolactones affect lateral shoot development.
  • Cytokinins have the opposite effect on lateral shoot development.
  • Plant nutrition (specifically phosphate levels) influences strigolactone production and signaling. Lower phosphate levels lead to increased strigolactone production and impacts architecture.

Germination

  • Strigolactones promote Striga germination and its impact on the host plant.
  • Striga germination response is influenced by phosphate levels as well as other factors, like a lack of a host.

Conclusions

  • Striga parasitism is a two-step process: germination and then tissue connection.
  • Diverse molecules (e.g., quinones, flavonoids, cytokinins) support these processes.

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Chapitre 5 : Strigolactones PDF

Description

Ce quiz explore les strigolactones, des molécules cruciales dans les associations symbiotiques, en particulier avec les champignons mycorhiziens arbusculaires. Découvrez leur impact sur la germination des plantes parasites comme Striga et leur rôle dans la régulation de la croissance des branches. Comprenez comment ces molécules influencent l'acquisition de nutriments par les plantes.

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