Inversion sexuelle – fleurs induites de l’autre sexe

L’inversion sexuelle désigne la formation de fleurs de l’autre sexe sur une plante dont le jeu de chromosomes est fixé. Elle peut se produire à tout stade du cycle de vie, déclenchée par les conditions du milieu ou de façon ciblée par un traitement chimique, et elle ne change rien aux chromosomes : une plante masculinisée reste génétiquement XX, une plante féminisée reste XY.

Les deux déclencheurs

Dans les deux sens, le levier est l’éthylène. Les plantes génétiquement femelles forment des fleurs mâles après un traitement au thiosulfate d’argent, parce que celui-ci inhibe l’action de l’éthylène ; les plantes génétiquement mâles forment des fleurs femelles après un traitement à l’éthéphon, un générateur d’éthylène. Ce qui est décisif pour la sélection, c’est que les deux types de fleurs induits sont fertiles – le pollen d’une plante masculinisée féconde, et les ovules d’une plante féminisée se développent en graines.

L’inversion du femelle vers le mâle dépend du génotype et ne réussit pas aussi bien dans toutes les lignées. Dans les générations de consanguinité ultérieures, les fleurs mâles induites ne produisaient souvent plus que peu de pollen, ce qui expliquait une part importante des essais de consanguinité ratés.

À quoi sert le procédé

Le but le plus connu est la production de semences féminisées : le pollen d’une plante XX masculinisée déposé sur une mère XX ne donne que des descendants femelles, parce qu’aucun chromosome Y n’entre en jeu. Le second but concerne la sélection elle-même. Chez une espèce dioïque, l’autofécondation est impossible sans inversion sexuelle, et sans autofécondation il n’y a ni F2 issue d’une seule plante choisie ni descendance monograine.

L’autofécondation de plantes mâles permet en outre de répondre à une question longtemps restée ouverte. Sur trois lignées et plus de 500 descendants, le rapport des sexes était d’un pour un. Il n’existe donc pas de plantes YY viables, qui seraient un raccourci vers des semences masculinisées ; une explication est que les ovules porteurs du Y ne sont pas viables.

Ce que le procédé fait à une lignée

Qui pratique la consanguinité par autofécondation fait de la capacité d’inversion un caractère de sélection. Si elle ségrège dans le matériel de départ, elle doit être stabilisée en même temps, et le risque de fleurs mâles spontanées indésirables augmente alors dans la lignée finie. C’est le fond factuel de la réserve envers les lignées autofécondées, et il ne dépend pas du soin apporté au travail.

S’y ajoute un effet secondaire mesuré. À partir de la quatrième génération d’autofécondation, des anomalies florales sont apparues, et la mise à graines n’a plus pu être sauvée qu’en traitant simultanément différentes parties de la même plante avec le générateur d’éthylène et avec l’inhibiteur d’éthylène. Comme l’éthylène pilote l’expression du sexe chez cette espèce, cela indique que la consanguinité intervient dans cette chaîne de signalisation.

Les extrêmes relevés dans la même étude montrent jusqu’où va la plasticité de cette espèce : des plantes XX sans un seul organe femelle et des plantes XY sans organes mâles, les unes comme les autres sans intervention chimique.

Sources