bac S 2019 Amérique du sud

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) La vie fixée chez les plantes - Mécanismes de défense chez les végétaux

La vie fixée est une contrainte pour les plantes qui doivent faire face à de nombreuses agressions. Ainsi, elles ne peuvent fuir pour échapper à une attaque menée par des chenilles qui consomment leurs feuilles.

A partir de la mise en relation des informations issues des documents et de connaissances, montrez que des mécanismes adaptés permettent à la plante de faire face à une attaque par des chenilles.

document 1 : réponse cellulaire d'un plant d'Arabidopsis à une attaque par la Piéride

L'Arabette des dames (Arabidopsis thaliana) est une petite plante commune d'Europe.

Grâce à une protéine dont la fluorescence augmente avec la concentration en calcium, les chercheurs ont mesuré en temps réel l'entrée de calcium dans les cellules de feuilles d'Arabidopsis lors d'une agression par une chenille, la Piéride de la Rave (Pieris rapae).

L'entrée de calcium dans les cellules déclenche de nombreux mécanismes dont l'expression de certains gènes.

document 2 : expression des gènes JAZ

Chez Arabidopsis, on a provoqué une blessure sur une feuille. L'expression des gènes JAZ -à l'origine de la production d'acide jasmonique- a été mesurée dans une feuille éloignée de la blessure.

d'après Masatsugu Toyota et al.. 2018. Science.


document 3 : Effet de l'acide jasmonique

L'acide jasmonique favorise la production par les plantes de composés volatiles qui peuvent se propager dans l'air, sur de grandes distances. Cotesia rubecula est une guêpe parasite de la Piéride de la Rave. Les femelles déposent leurs œufs dans les chenilles. Après 15 à 20 jours les larves émergent et la chenille meurt.
On a mesuré l'attirance des Cotesia rubecula pour des plants de Choux soumis à des conditions expérimentales différentes. Les résultats sont donnés dans le tableau ci- dessous.

Choux traités par l'acide jasmonique Choux témoins non traités
Nombre de guêpes posées sur chaque plante 47 5

63 guepes ont été utilisées dans l'expérience. 11 guêpes ne se sont pas posées.

document 4 : effet du parasitisme de C. rubecula

En décembre 1993, la Nouvelle Zélande a introduit sur son territoire la guêpe Cotesia rubecula dans le but de limiter le développement de la Piéride du Chou qui s'attaquait aux cultures.

Deux ans après leur introduction, les populations de guêpes ont été retrouvées au maximum à 12 km des endroits dans lesquels elles avaient été déposées. Cette expansion très lente a permis de comparer sur le terrain des zones avec ou sans Cotesia rubecula afin d'estimer l'impact de l'introduction du parasite sur les populations de Piérides.

Pour cela, les chercheurs ont compté le nombre de larves de Piérides sur les plantes.

Les barres verticales indiquent les incertitudes dans les mesures.

d'après Cameron et Walker. 2002. Environmental Entomology.


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