Rencontres du Végétal

Contexte

L'hortensia est une plante ornementale majeure dont le contrôle de la croissance est indispensable pour produire des plantes en pot compactes, ramifiées à floraison abondante. Les régulateurs de croissance végétale permettent traditionnellement de maîtriser le développement végétatif ; toutefois, les préoccupations environnementales et leur retrait progressif du marché nécessitent le développement de méthodes alternatives aux traitements chimiques efficaces et durables.

Objectifs

La modulation du spectre lumineux et les stimulations mécaniques (SM) constituent des approches durables ayant démontré un potentiel de contrôle de croissance chez de nombreuses espèces végétales. Néanmoins, les réponses varient fortement selon les génotypes et les conditions culturales. Par ailleurs, les mécanismes de mécanoperception induits par des SM récurrentes sur le long terme restent encore peu documentés et nécessitent des investigations approfondies.

Démarche et méthodes

Les effets de flexions symétriques récurrentes (1 ou 12 flexions par jour pendant trois semaines) et les effets de deux spectres lumineux : un enrichi en lumière bleue (B-enr), l'autre enrichi en lumières rouge et bleue (RB-enr) sur la croissance des tiges des cultivars ‘Nanping’ et ‘Wudu d’Hydrangea macrophylla ont été comparés aux effets du daminozide, régulateur chimique couramment utilisé.

Résultats obtenus

Les résultats ont démontré que les SM inhibent l’élongation des entrenœuds et réduisent le développement foliaire chez l'hortensia, tandis qu’elles stimulent la croissance radiale de l’entrenœud basal. Les réponses sont dépendantes de l’intensité du traitement, toutefois sans désensibilisation. Les SM se sont révélées presque aussi efficaces que le daminozide, tout en améliorant la robustesse des tiges. Les réponses histologiques et moléculaires induites par les SM ont été suivies spatialement et se sont révélées cohérentes avec les processus de croissance primaire ou secondaire en cours dans les entrenœuds. Les données moléculaires mettent en évidence, pour la première fois chez les végétaux l’implication du gène XYP1 dans les réponses thigmomorphogénétiques. Les analyses ont montré que les SM exerçaient encore un impact transcriptionnel 48 h après la dernière flexion, en induisant l’expression de HmXYP1, HmFLA11 et HmCAD1, tout en réprimant celle de HmEXP3 et HmXTH33, en cohérence avec les phénomènes de xylogenèse, d’épaississement pariétal et de dépôt de lignine dans le xylème des entrenœuds basaux. Dans les entrenœuds supérieurs en phase d’élongation, la répression de HmXYP1, HmCAD1, HmSAMS1 et HmCDC23 est corrélée à une croissance primaire toujours active, bien que réduite. Concernant les traitements lumineux, les deux spectres ont significativement limité l’élongation des tiges chez les deux cultivars, avec une efficacité comparable à celle du daminozide. Les analyses transcriptionnelles ont montré que les traitements B-enr, RB-enr et daminozide induisaient une surexpression de gènes impliqués dans la modification de la paroi cellulaire ainsi que dans le métabolisme et la signalisation des gibbérellines, tout en réprimant des gènes associés à la croissance secondaire. Ces résultats suggèrent que les spectres lumineux affectent des voies de régulation de l’élongation caulinaire similaires à celles ciblées par le daminozide. Toutefois, contrairement à ce dernier, les deux traitements lumineux stimulent les processus photosynthétiques (augmentation de l’indice chlorophyllien, de la conductance stomatique et du rendement quantique maximal du photosystème II).

Conclusions et perspectives

Ces travaux mettent en évidence le potentiel des stimulations mécaniques et du contrôle spectral de la lumière comme alternatives durables pour la maîtrise d’un port compact chez l’hortensia, tout en améliorant la résistance mécanique des tiges. Les SM pouvant être appliquées en culture extérieure, la combinaison des deux approches constitue une stratégie complémentaire permettant d’assurer un contrôle non chimique de la croissance de l’hortensia tout au long de son cycle cultural, aussi bien en conditions de production intérieure qu’extérieure.

Ce travail a été réalisé par le Laboratoire Commun MATCH associant l’UMR1345 IRHS (Institut de recherche en Horticulture et Semences) et l’entreprise Hortensia France. Il a été financé par l’ANR ainsi que par l’Université d’Angers et Hortensia France pour la bourse de thèse de B. Ley-Ngardigal.

Références bibliographiques

-Ley-Ngardigal B., et al. (2026). Blue and red light-enrichments induce dwarfism in Hydrangea macrophylla through molecular regulation of gibberellin pathway and of cell wall extensibility, without deleterious effects on photosynthetic parameters. Environmental and Experimental Botany 241:106289, doi: 10.1016/j.envexpbot.2025.106289
-Ley-Ngardigal B., et al. (2023). Recurrent symmetrical bendings cause dwarfing in Hydrangea through spatial molecular regulation of xylem cell walls. Frontiers in Plant Science, doi.org/10.3389/fpls.2023.1268272.