Introduction
Le développement (en physiologie végétale) étudie toutes les modifications qualitatives et quantitatives chez une plante (de la fécondation a la mort)
En dehors de la multiplication végétative, les étapes de la vie d'une plante à fleur sont la formation de la graine, la germination, le développement de l'appareil végétatif (racines, tiges et feuilles) et la croissance, suivis de la floraison, de la pollinisation et de la fructification.
Syntaxe : Objectifs
Donne des informations sur ""Comment s'appelle la croissance d'une plante ?""
Connaissance le mécanisme de Croissance et développement de la plante
Extrait l'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs
Formation de la graine
La graine organe de dissémination caractéristique des spermaphytes, résulte de la fécondation de l'ovule. La graine est la structure qui contient et protège l'embryon végétal. Elle est souvent contenue dans un fruit qui permet sa dispersion. La graine permet ainsi à la plante d'échapper aux conditions d'un milieu devenu hostile soit en s'éloignant, soit en attendant le retour de circonstances favorables. (4)[1]
Les plantes à graines ( Spermatophytes : Il est caractérisé par l'apparition de la fleur et de la graine d'où le nom de spermaphytes (du grec, sperma : graine ; phytes : végétal...) se répartissent en deux groupes : les angiospermes, ou plantes à fleur, et les gymnospermes.
Gymnospermes: (Gymnos : nu ; sperma : graine), les ovules (ébauches des futures graines) et les graines elles-mêmes ne sont pas entourées d'enveloppes closes.
Angiospermes: Regroupe les plantes à fleurs, et donc les végétaux qui portent des fruits. Ils représentent la plus grande partie des espèces végétales terrestres, et ils comprennent les Dicotylédones[2] et les Monocotylédones[3]
La graine, organe végétal donnant naissance à une nouvelle plante, est constituée de trois structures :
l'embryon, présente à l'état d' ébauches , les futures oranges végétatifs de la jeune pante : radicule : qui donnera la racine principale ; Tigelle : future tige et gemmule : ébauche du bourgeon terminal . et le ou les cotylédon(s) (première (s) feuille (s) assurant la nutrition de la plante).
les tissus nourriciers, stockant des nutriments pour le développement ultérieur de l'embryon ;
les téguments, enveloppes, entourant et protégeant l'intérieur de la graine (embryon et tissus nourriciers).
Les substances de réserve qui entourent l'embryon. Chez les plantes à fleurs le tissu de réserve est essentiellement l'albumen. Cependant, c'est un tissu transitoire formé aux dépens de nucelle. Chez certaines plantes cette digestion est incomplète et le nucelle s'enrichit alors de réserves pour former un tissu nourricier original, le périsperme. Cet albumen, lui aussi peut se résorber ; les glucides passent alors dans le ou les cotylédons et forment de l'amidon.
Les types des graines
Les graine à périsperme : Albumen très peu développé avec autour le périsperme (reste du nucelle qui n'a pas été digéré et qui sert de réserve). Le lieu de réserve est le périsperme
Les graines albuminées : Disparition du nucelle, cotylédons minces dans un albumen développé servant de réserve comme par exemple, les caryopses des céréales.
Les graines exalbuminées : le nucelle a été digéré par l'albumen, qui sera digéré pour former l'embryon et les cotylédons qui renferment les matières de réserves, comme chez le pois ou le haricot.
La Germination
La germination est considérée comme étant le passage d'une semence inerte (vie ralentie) à une jeune plantule autotrophe.
Définition de la germination
La germination correspond à l'étape par laquelle une semence en vie ralentie "se réveille" et donne naissance à une plantule. Ce passage met en jeu des mécanismes physiologiques complexes. C'est l'ensemble des processus qui vont du début de la réhydratation de la graine à la sortie de la radicule, l'évolution suivante est un phénomène de croissance.
Du point de vue physiologique, Evenari (1957) définit la germination comme étant « un processus dont les limites sont le début de l'hydratation de la semence et le tout début de la croissance de la radicule. »
D'après Côme (1970), une semence est considérée comme germée lorsque la radicule a percé les enveloppes ou, s'il s'agit d'un embryon nu, lorsque la radicule s'est visiblement allongée.
D'après la définition D'evenari, cette représentation de la germination (percée de la radicule) correspond à la phase finale de la germination.
Pour Stiles et Leach (1932-1933), le premier signe de la germination est l'accroissement rapide de la respiration.
Phases de la germination
Il est ainsi démontré que la germination comprend trois phases successives: la phase d'imbibition, la phase de germination stricto sensu et la phase de croissance.
Pendant la germination, la quantité d'eau absorbée par la semence n'est pas régulière. Elle se déroule en trois phases.
La phase 1 correspond à une prise d'eau rapide.
La phase 2 correspond à un arrêt d'imbibition.
La phase 3 correspond à une reprise de l'absorption d'eau due à l'allongement de la radicule.
La croissance
La croissance est donc une augmentation de dimensions. Elle se distingue du développement qui traduit l'acquisition de propriétés nouvelles. Cependant, cette distinction inappropriée, diffère quand il s'agit d'un être vivant animal ; le végétal ne peut croître qu'en formant de nouveaux tissus voire de nouveaux organes (Branches, rameaux, feuilles .......).
La croissance est l'augmentation irréversible de toutes les dimensions de la plante : longueur, largeur, diamètre, surface, volume et masse. Cette augmentation est mesurable dans le temps.
La croissance d'une plante entière (ou d'un couvert végétal) fait intervenir en fait deux phénomènes concomitants :
La croissance en dimension de chacun des organes après leur initiation : c'est la croissance au sens strict ;
La multiplication du nombre de ces organes : c'est la liaison avec le développement.
On parle de différenciation quand la part prise par les modifications qualitatives va prédominer : c'est l'acquisition de propriétés morphologiques et fonctionnelles. Chez les organismes pluricellulaires, la croissance est obtenue non seulement par le grandissement des jeunes cellules, mais aussi par l'augmentation de leur nombre ; ce qui suppose que le développement de l'organisme ou d'un de ses organes, implique trois processus dans l'ordre de leur mise en oeuvre : La mérèse, l'auxèse et la différenciation. |
Valeurs de la croissance
1- Critères utilisés :
Dimensions géométriques : c'est le premier critère auquel on peut penser en fonction des points suivants : longueurs, diamètre, surface et plus rarement le volume.
Augmentation de masse : On peut considérer ce point-ci que la croissance comporte nécessairement ; il est marque par : -la masse de matière fraiche -la masse de sèche
2- Valeurs usuelles :
L'intensité de la croissance peut être mesurée par :
L'amplitude totale: (écart entre la val min[4] et la val max[5])
la vitesse de croissance : cm ou mm / h ou j
l'intensité de la prolifération cellulaire : par dénombrement des cellules en division
Taux de croissance : est la vitesse de croissance relative et taux d'assimilation nette de la feuille (masse de matière fraiche/unité de surface foliaire) : Tr/Ta=Rendement foliaire,
Floraison
La floraison se définit comme un changement d'état de la plante d'un état végétatif à un état reproducteur. L'état végétatif correspond à une vie asexuée où la plante est constituée de racines/tiges/feuilles. L'état reproducteur correspond à une vie sexuée où il y a émission de graines. Il y a ainsi une apparition d'inflorescences et de fleurs. La floraison est un changement fondamental dans le programme de développement de la plante. Des mécanismes sont responsables du contrôle de la floraison afin que les fleurs soient émises au bon moment. Dans une population de plantes de même espèce, toutes fleurissent en même temps. Ce mécanisme est dû à des influences des paramètres environnementaux et à des propriétés génétiques qui favorisent la reproduction allogame (fécondation croisée entre deux individus distincts).
Il existe des plantes :
Bisannuelles : qui fleurissent une année sur deux (primevère, cyclamen, etc.) ;
Annuelles : qui donnent une floraison puis meurent (oeillet d'inde, cosmos, etc.) ;
Vivaces ou pluriannuelles : qui fleurissent chaque année.
Les différentes étapes du passage à l'état reproducteur
La première phase, que l'on pleut distinguer sous le terme évocateur de virage florale, porte essentiellement sur le changement d'orientation du méristème. Elle comporte deux étapes :
l'induction florale : (induction, du latin inducer, diriger) , où certaines oranges de la plantes , sous l'effet de stimulus extérieurs, envoient au méristème un message , le signal de floraison , le faisant passer d'un programme de développement végétatif à un programme de développement reproducteur .
l'évocation florale : (évocation, du latin evocare , faire venir) , où le méristème se réorganise en fonction de ce programme, en procédant à des mitose dans des secteurs appropries.
La deuxième phase assure la morphogenèse florale, réalisée en deux temps :
l'initiation florale : où se différencient les ébauches des pièces florales ; à ce stade le bourgeon végétatif est devenu bourgeon à fleur.
la floraison : Proprement dite, avec développement des pièces florales, débourrement des bourgeons et enfin épanouissement de la fleur.
Fructification
La fructification est le phénomène de transformation par fécondation des fleurs en fruits.
La reproduction sexuée concerne la majorité des plantes notamment à fleurs, et se fait par les graines. A l'origine, deux cellules sexuelles (mâle et femelle) produites par la plante "parent" fusionnent : c'est la fécondation, qui entraine la transformation de la fleur en fruit contenant la graine.
Les deux modes de reproduction
A la différence des plantes sans fleurs, comme les algues, les fougères, les mousses et les champignons, qui ne possèdent ni pollen ni ovules ni graines et se reproduisent par des cellules uniques, les spores, dans la nature, de façon générale, les plantes à fleurs se distinguent en fonction de leur mode de reproduction qui est soit asexuée, soit sexuée.
La reproduction asexuée
La reproduction asexuée correspond à une multiplication végétative, c'est-à-dire sans graines, mais permettant de faire naitre des sujets exactement identiques génétiquement à la plante initiale.
Le bouturage, par exemple, par lequel on coupe un morceau de tige ou de rhizome, en fait partie, ou le marcottage aérien ou souterrain qui conduit au développement d'un bourgeon sur une portion de tige enracinée tout en étant encore sur la plante de départ. La production de stolons et de bulbes relève aussi de la reproduction asexuée.
La reproduction sexuée
La reproduction sexuée concerne la majorité des plantes notamment à fleurs, et se fait par les graines. A l'origine, deux cellules sexuelles (mâle et femelle) produites par la plante "parent" fusionnent : c'est la fécondation, qui entraine la transformation de la fleur en fruit contenant la graine. Celle-ci porte donc le patrimoine génétique des deux "parents".
Différentes étapes de formation du fruit
En botanique, un fruit (organe végétal) est la structure porteuse de graines dans les plantes à fleurs ce qui est caractéristique des Angiospermes. Le fruit est formé à partir de l'ovaire après la floraison, il succède à la fleur par transformation du pistil, la paroi de l'ovaire forme le péricarpe du fruit et l'ovule donne la graine. Le fruit résulte ainsi de la transformation de l'ovaire et de son contenu après fécondation (connu comme un vrai fruit) : les carpelles une fois fécondés, les ovules deviennent des graines et la fleur se transforme en fruit, ce qui implique une pollinisation. Cependant, il existe des espèces parthénocarpiques ; elles peuvent produire des fruits sans qu'il y ait eu pollinisation, ce qui donne des fruits dépourvus de graine (ex : la banane, mandarine sans pépins).
85% des plantes à fleurs (Angiospermes) sont polonisées par des insectes qualifiés de pollinisateurs. Les insectes sont de véritables « transporteurs » de pollen, ce qui constitue une lutte contre l'immobilisme des végétaux. La reproduction chez les végétaux correspond à la rencontre d'un gamète mâle et d'un gamète femelle (par le vent, l'eau ou les insectes).
Le dépôt de pollen de l'étamine (organe mâle) d'une fleur vers le stigmate (organe femelle) d'une autre fleur par ces agents permet la fécondation croisée et la reproduction de ces végétaux. Sans fécondation, aucune production de fruits n'est possible. La fécondation croisée chez les végétaux permet une meilleure diversité génétique des populations. Lorsque les ovules sont prêts à être fécondés le stigmate sécrète un liquide visqueux qui retient les grains de pollen. Ceci permet de favoriser la germination et donc la fécondation du gamète mâle avec le gamète femelle. Cette fécondation permet la formation d'un fruit ou d'un légume.
Exercices
1-Donnez les différents types de graines
2- Légendez et donnez un titre au dessin qui suit.
