Luminosité et température

A quoi sert la lumière chez les végétaux ?

La lumière est un facteur environnemental qui agit sur la croissance ainsi que sur le développement des plantes, en effet les plantes réalisent la photosynthèse qui s’avère être une réaction vitale pour les végétaux : celle-ci permet de synthétiser de la matière organique à partir de la lumière au niveau des thylakoïdes des chloroplastes. 

La lumière est captée par des pigments photosynthétiques tels que la chlorophylle et celle-ci est transformée en énergie chimique au niveau de deux photosystèmes. 

La photosynthèse se résume ainsi :

                                      6CO₂ + 12H₂O + lumière → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

 

Influence de la lumière sur les échanges d'eau:

             Les stomates sont des structures présentes chez tous les végétaux. Lors de leur ouverture, ils permettent les échanges de gaz entre l'organisme et son environnement. La lumière a une influence sur les périodes d'ouverture des stomates dans la journée (en fonction du mécanisme de photosynthèse).
        
   Chez le maïs, entre autres, l'absorption d'eau est maximale à la mi-journée. Le nombre de transcrits des aquaporines PIP1 et PIP2 augmente, au même moment de la journée. Or l'ouverture des stomates est aussi maximale à la mi-journée.

              Les scientifiques ont donc avancé l'hypothèse que les changements d’expression des aquaporines racinaires au cours de la journée contribueraient à réguler le transport d’eau racinaire selon la demande en eau de la plante. En effet la plante n'a pas toujours les mêmes besoins en eau ; lorsque la quantité de lumière fournie par le soleil est maximale (mi-journée) l'évapotranspiration est élevée, donc la plante a besoin d'absorber d'avantage d'eau.

A l'inverse en l'absence de lumière (la nuit), les stomates resteront fermés ce qui empêchera le phénomène d'évapotranspiration. Ainsi la perte en eau de la plante sera limitée et l'organisme n'aura pas besoin d'augmenter sa conductivité hydraulique en conséquence d'une nécessité d’absorption d'eau, et n'aura donc pas besoin d'augmenter sa quantité d'aquaporines PIPs.

Sous l'influence de la lumière, la régulation d'expression des aquaporines se réalise donc selon le cycle jour/nuit.


Influence de la température

Des expériences sur le riz ont également montré qu’une faible température inhiberait l’expression des aquaporines et donc les variations hydriques. En effet le froid augmente la concentration en H₂O_2, et cet élément est à l’origine de la diminution d’expression des aquaporines et donc de la diminution des mouvements d'eau dans la plante, cependant le mécanisme n’est à ce jour que très mal compris.