Développement reproducteur des Angiospermes PDF

Preview

Summary

DEVELOPPEMENT REPRODUCTEUR – LA FLORAISONINTRODUCTIONUn cycle de développement, c’est un cycle de reproduction et un cycle biologique. C’est l’ensemble des évènements qui se produisent au cours de la croissance et du développement d’une espèce.LES ETAPES DE FLORAISONLa première phase est ce qu’on ap...

Description

DEVELOPP EMENT REPRODUCTEUR – LA FLORAISO N DEVELOPPEMENT FLORAISON INTRODUCTION Un cycle de développement, c’est un cycle de reproduction et un cycle biologique. C’est l’ensemble des évènements qui se produisent au cours de la croissance et du développement d’une espèce. LES ETAPES DE FLORAISON La première phase est ce qu’on appelle le Virage Floral. Elle comprend deux phases : -

L’induction florale : Perception des stimuli extérieurs et endogènes L’évocation florale : Emission du signal de floraison

La seconde phase se nomme la morphogénèse florale. Elle aussi comprend deux phases : Elle commence tout d’abord par la réorganisation du méristème. -

L’initiation florale : Différenciation des ébauches florales La floraison : développement des pièces florales ; et l’épanouissement de la fleur.

L’INDUCTION FLORALE Il s’agit d’un phénomène physiologique qui fait qu’un bourgeon à feuille évolue en bouton à fleur. L’induction florale est responsable de la floraison, donc de la reproduction sexuée. L’induction florale repose sur un contrôle multifactoriel : -

La plante reçoit des stimuli internes, qui dépendent de l’âge de la plante, la taille de l’appareil végétatif…) Elle reçoit également des stimuli externes (stimuli environnementaux). Ils dépendent de la localisation géographique de la plante, les caractéristiques saisonnières et climatiques (la température, la lumière...)

La plante a la capacité de stopper sa floraison si les stimuli appliqués ne sont pas suffisants. L’induction émet un signal de floraison, que l’on nomme le florigène. FLORIGENE : est une sorte d’hormone de floraison. L’EVOCATION FLORALE NOTION DE MERISTEME Un méristème est une zone de cellules indifférenciées qui comprend des cellules initiales qui se divisent activement par mitoses), et les jeunes cellules qui en dérivent. Un méristème produit des cellules à l’origine des tissus de la plante. On distingue deux types de méristèmes : Les méristèmes primaires et secondaires. Après un certain degré de maturité de la plante et suite à des stimulations endogènes et exogènes, le méristème végétatif devient un méristème reproducteur, qui met alors en place soit des fleurs dites isolées à l’extrémité de la tige, soit des inflorescences (regroupement de fleurs).

Lors de la mep d’une fleur isolée, d’importants changements cytologiques ont lieu. -

Les cellules de l’anneau central forment le proméristème périanthaire, qui met en place les pièces du périanthe (sépales + tépales) Au centre, les cellules ont une activité mitotique intense et donneront le proméristème sporogène (pièces fertiles), et réceptaculaire (réceptacle florale)

Lors de la mep d’une inflorescence, l’apex méristématique du bourgeon terminal connait un virage floral et édifie une fleur, alors que les bourgeons axillaires élaborent les rameaux végétatifs. Lors de la mep d’une inflorescence indéfinie, ce sont les bourgeons axillaires qui assurent la mep des fleurs, alors que les bourgeons terminaux construisent de nouvelles portions végétatives. QUE PERMET CETTE ETAPE ? Cette étape permet plusieurs choses : -

La réorganisation de l’architecture de l’Apex, et de sa composition cellulaire. L’Afflux de substrats, comme le saccharose, et l’accélération du métabolisme énergétique L’augmentation de l’activité mitotique (mitoses) dans les 3 assises cellulaires du manteau L’induction de l’expression de gènes, à l’origine de l’initiation florale.

Le méristème floral au cours de cette étape se modifie. Il s’agrandit et s’arrondit, la zone axiale devient active. Cette zone contient en effet 3 couches qui vont par la suite donner les différents organes de la fleur. Le méristème médullaire va s’inactiver. C’est donc l’arrêt des divisions et de la vacuolisation.

LA FLORAISON La floraison, c’est la formation d’une fleur au sens strict, et l’épanouissement des pièces florales : Les étamines, les carpelles les gamètes La fleur se colore, et les pétales s’ouvrent.

PHYSIOLOGIE DE L’INDUCTION FLORALE La floraison pourra intervenir quelques semaines après la germination, mais aussi quelques années ou dizaines d’années après selon le type de plante. L’âge ou la taille de la plante peuvent donc être importants. L’induction florale repose sur plusieurs niveaux de contrôle : -

Un contrôle interne, indépendant de l’environnement peut intervenir. La floraison se régule de manière autonome (si la plante est « prête » ou non à fleurir). La floraison des plantes est fortement reliée aux conditions environnementales et notamment le déroulement des saisons Ainsi les conditions de températures, de lumière, de stress favorisent ou défavorisent la floraison. Les principaux facteurs environnementaux responsables de l’induction florale naturelle sont la photopériode (raccourcissement du jour – exposition à la lumière) et la vernalisation (dues aux basses températures de nuit – traitement au froid).

LA VERNALISATION La vernalisation est une période de froid subie par une plante, nécessaire pour la faire passer du stade végétatif au stade reproductif, c’est-à-dire pour enclencher la floraison. Certaines plantes ne fleuriront qu’après une exposition au froid, même si leur appareil végétatif est suffisamment développé., comme le chou ou certains tabacs.

Attention, la vernalisation n’est pas la levée de dormance des plantes. Elle déclenche l’aptitude à fleurir et non la floraison directe. D’autre part, certaines plantes n’ont pas besoin de vernalisation pour fleurir. Les annuelles d’hiver - Semis à l’automne Passage de l’hiver sous forme de graines imbibées ou de jeunes plantules. La floraison est rapide au printemps. En revanche sans vernalisation la floraison est très tardive.

Les bisannuelles - Semis au printemps Le passage de l’hiver se fait sous forme de rosette. La floraison se fait au printemps. S’il n’y a pas de vernalisation, il n’y a pas de floraison.

Les pérennes - Plante vivace Le passage de l’hiver se fait sous forme végétative, sous forme de rosette, tige, bulbe… La floraison se fait au printemps. S’il n’y a pas de vernalisation, il n’y a pas de floraison.

Classification des espèces en fonction de leur besoin ou non de vernalisation en condition naturelles Catégorie Vernalisation obligatoire dans les conditions naturelles

Conditions de la floraison Long séjour au froid humide

Vernalisation facultative dans les conditions naturelles

Un séjour au froid, pas obligatoirement long, accélère la floraison Floraison autonome, sans besoin de Céréales de printemps, tabac, séjour au froid tomate, muflier, lilas, cerisier, rosier…

Espèces indifférentes

Exemples Céréales d’hiver, colza d’hiver, betterave, carotte cultivée, céleri, choux, benoîte… Certaines variétés de seigle, laitue

Pour les plantes bisannuelles et les pérennes, on compte deux phases : -

La phase juvénile, pendant laquelle la vernalisation n’est pas possible La maturité de vernalisation, c’est la phase de sensibilité à la vernalisation qui conduit à l’aptitude à fleurir. o Pour les plantes annuelles (céréales d’hiver par exemple) : Sensibilité > Stade précoce o Pour les plantes bisannuelles (La betterave par exemple) : Sensibilité > Développement végétatif avancé.

EXEMPLE : CAS DU BLE TENDRE (Triticum sativum) Pour la variété d’hiver, la phase de développement de l’appareil végétatif est étalée sur toute la durée des saisons. Pour la variété de printemps, ce développement est beaucoup plus rapide et concentré sur le printemps et l’été.

PROPRIETES DE LA VERNALISATION Le moment de l’application est variable suivant les plantes. Il peut se faire sur des graines imbibées (céréales d’hiver, carottes, etc.), ou sur des plantes de plusieurs années. Le traitement minimum à la vernalisation est variable. Il dépend de la durée (de 1 jour à plusieurs mois), et de la température (1°C à 15°C). La transformation est progressive, et réversible, néanmoins la vernalisation doit être complète pour assurer son rôle. La dé-vernalisation est possible. Un traitement par l’intermédiaire de la chaleur peut bloquer la floraison. LE PHOTOPERIODISME Il s’agit du rapport entre la durée du jour et de la nuit. Ce paramètre est un facteur écologique, qui joue un rôle prépondérant sur les végétaux et les animaux. Lors d’un équinoxe, ce rapport est de 1 (12h de jour et 12h de nuit). -

La période éclairée correspond à la photopériode ou héméropériode. La période obscure correspond à la scotopériode ou nyctipériode.

On parle d’eupériode si la photopériode est favorable à la floraison, et de dyspériode si la photopériode est défavorable à la floraison.

LES ESPECES INDIFFERENTES AU PHOTOPERIODISME Les plantes neutres ou indifférentes, comme les concombres, les roses, les tomates, ne provoquent pas leur floraison basée sur le photopériodisme. Au lieu de cela, elles peuvent initier la floraison après avoir atteint un certain stade ou l’âge de développement global, ou en réponse à des stimuli environnementaux alternatifs, tels que la vernalisation.

LES ESPECES DE JOURS COURTS (NYCTIPERIODIQUES) Elles fleurissent lorsque les longueurs nocturnes dépassent leur photopériode critique. Elles ne peuvent pas fleurir sous nuits courtes, ou si une impulsion de lumière artificielle est imposée sur la plante pendant plusieurs minutes pendant la nuit. Elles nécessitent une période continue d’obscurité avant le début du développement floral. La lumière nocturne naturelle, comme le clair de lune n’est pas suffisamment lumineux pour interrompre la floraison. En général ces plantes fleurissent lorsque les jours diminuent et les nuits augmentent. LES PLANTES APHOTIQUES Les plantes aphotiques n’ayant pas besoin de lumière pour induire la floraison, comme la jacinthe, la pomme de terre, ne sont pas affectées par le photopériodisme dans ce cadre mais peuvent l’être par d’autres conditions environnementales, comme la température, pour entrer ou sortir de période de repos ou de dormance.

LES ESPECES DE JOURS LONGS (HEMEROPERIODIQUES) Les plantes de jours longs fleurissent lorsque la longueur de la nuit tombe en dessous de leur photopériode critique. Ces plantes à fleurs, typiquement dans l’hémisphère nord, fleurissent pendant la fin du printemps ou au début de l’été, dès que les jours rallongent. Dans l’hémisphère nord, le jour le plus long de l’année (solstice d’été) est le 21 juin. Après cette date, les jours raccourcissent. Cette situation est inversée dans l’hémisphère sud.

REMARQUE La notion de jours courts, ou de jours longs ne concerne pas la durée absolue d’exposition à la lumière, mais sa valeur par rapport à une limite, la photopériode critique, ou PC. -

La limite est supérieure lorsque les plantes sont de jours courts La limite est inferieure lorsque les plantes sont de jours longs.

Exemples : Jusquiame noire : Plante de JL – avec 11.5h de photopériode (PC = 10 heures) ➔ Floraison Xanthium : Plante de JC – Avec 14,5h de photopériode (...