Déterminisme génétique

du dimorphisme floral

de Primula vulgaris

Le développement des 2 types de fleurs de Primula vulgaris est contrôlé par un groupe de gènes fortement liés, regroupés au niveau d'un locus appelé S qui comprend également un système de contrôle de l'incompatibilité hétéromorphique.
L'intervention de ce supergène dans la mise en place des 2 phénotypes floraux n'est pas complètement élucidée et ne sera traitée, ici, que très superficiellement.

Les 2 phénotypes floraux présents dans les populations de Primula vulgaris (rappel)
- phénotype "thrum" : fleur brévistylée, style court, stigmate à la moitié du tube floral, papilles stigmatiques courtes, anthères en haut du tube floral, bouche de la corolle large, pollen de grande taille en moindre quantité.
- phénotype "pin" : fleur longistylée, style long, stigmate en haut du tube floral, papilles stigmatiques longues, anthères à la moitié du tube floral, bouche de la corolle étroite, pollen de petite taille abondant.

Un supergène (plusieurs gènes liés) contrôle le dimorphisme floral
La morphologie florale est orchestrée par trois gènes* (probablement plus) regroupés au même locus dit GPA:
- le gène G (pour Gynoecium= Gynécée) contrôle la longueur du style par l'intermédiaire de l'élongation cellulaire, l'allèle G dominant est responsable de la réduction de l'élongation des cellules du style qui est donc court, l'allèle g est récessif
- le gène P (pour Pollen size) contrôle la taille du pollen, l'allèle P dominant est responsable du caractère "grande taille", l'allèle p est récessif.
- le gène A (pour Anther height = hauteur des anthères) contrôle la position des anthères par l'intermédiaire des divisions cellulaires. L'allèle A dominant est responsable de l'activation des divisions des cellules du tube de la corolle (anthères hautes), l'allèle a est récessif.

Généralement, dans les populations suffisamment importantes de Primula vulgaris, on trouve les deux phénotypes à peu près dans les mêmes proportions. Les plantes de phénotype "thrum" sont hétérozygotes de génotype GPA / gpa alors que les plantes de phénotype "pin" sont homozygotes, de génotype gpa / gpa.
On peut rencontrer, dans de rares populations, des phénotypes intermédiaires avec anthères et stigmate au même niveau, soit au milieu du tube de la corolle (génotype Gpa / gpa) soit en haut (gPA /gpg). Ils sont issus d'une fécondation entre un gamète recombimé Gpa ou gPA fourni par une plante hétérozygote de phénotype "thrum" avec un gamètre gpa fourni par une plante homozygote de phénotype "pin". Ces phénotypes sont rares car les gènes sont fortement liés.
Rq / Le supergène contient également un système responsable de l'autoincompatibilité et de l'incompatibilité entre plantes de même morphe. L'ensemble du locus contrôle donc à la fois les réactions d'incompatibilité et l'hétéromorphie par l'intermédiaire de gènes liés, on le nomme supergène S.