Spe_pollinisation_dispersion_graines_S_DALANE

Notions sur

Pollinisation et dispersion des graines: mutualisme animal

start

Index

structure-fonction du stigmate

extrait du bo

les points a retenir

ovules dans carpelles

présentation dE la fleur

de la fleur au fruit

la sauge des prés

ZOOchorie

anémochorie

MIMETISME

pollen et entomogamie

barochorie

auteure

Extrait du BO

Reproduction de la plante entre vie fixée et mobilité

La reproduction sexuée est assurée chez les Angiospermes par la fleur où se trouvent les gamètes femelles (=ovules), au sein du pistil, et les grains de pollen, portés par les étamines, vecteurs des gamètes mâles (le grain de pollen n'est pas au sens trict le gamète mâle, il contient le spermatozoïde). Chez certaines espèces, la fécondation des gamètes femelles par les gamètes mâles de la même fleur est possible, voire obligatoire (= autofécondation). Dans les autres cas, elle est rendue impossible par divers mécanismes d’incompatibilité. La fécondation croisée implique une mobilité des grains de pollen d’une plante à une autre. Dans une majorité de cas, la pollinisation repose sur une collaboration entre plante et pollinisateur en relation avec la structure florale ; le vent peut aussi transporter le pollen. À l’issue de la fécondation, la fleur qui porte des ovules se transforme en un fruit qui renferme des graines. La graine contient l’embryon d’une future plante qu’elle protège (enveloppe résistante) et nourrit à la germination en utilisant des molécules de réserve préalablement accumulées. La dispersion des graines est une étape de mobilité dans la reproduction de la plante. Elle repose sur un mutualisme animal disperseur / plante et sur des agents physiques (vent, eau) ou des dispositifs spécifiques à la plante.

Les points à retenir

La reproduction sexuée de la fleur au fruit:

• Pollinisation: transport du grain de pollen de son lieu d’émission (anthère d’étamine) à son lieu de germination (stigmate du carpelle d’une fleur de même plante, ou d’une autre plante de même espèce, voire d’une autre espèce)
• Fécondation croisée = allogamie (cas le plus fréquent): pollen d’une plante sur stigmate d’une autre plante=> favorise brassage allélique par opposition à l'autofécondation (autogamie) lorsque pollen de la fleur hermaphrodite germe sur stigmate de la même fleur (limite brassage et donc la diversification)
• Dans l’allogamie: 90% des Angiospermes sont entomogames (fleurs odorantes, colorées, nectar, appareil vexillaire, grains de pollen ornementés et gros -200 à 250 µm- produits en plus faible quantité que celui des plantes anémogames)

Présentation de la fleur des Angiospermes

La fleur est l'organe reproducteur des angiospermes (mais aussi des gymnospermes)

• Fleur des angiospermes: 75% hermaphrodites à fleurs bisexuées, 20% monoïques, 5% dioïques
• Entomogamie: (90% des Angiospermes sont entomogames) => ce que recherche l’insecte: nectar (50% de sucres dont saccharose, glucose, fructose), pollen (riche en protéines), un partenaire sexuel (cf Ophrys)
• => ce que cherche la plante: transport du grain de pollen vers une autre plante = allogamie ou fécondation croisée => brassage allélique
• coévolution entre la fleur et l'insecte pollinisateur

Un exemple de structure florale favorisant la fécondation croisée malgré l'hermaphrodisme bisexuée des fleurs

fécondation croisée

Exemple Sauge des Prés: Corolle (=ensemble des pétales) tubulaire, bascule du filet des étamines lors de la visite d’un insecte pollinisateur

L'abeille est attirée par le nectar et la couleur de la corolle (= ensemble des pétales) de la Sauge des Prés

Sauge 1 visitée à t=n par une abeille A

Sauge 2 visitée à t=n+1 par la même abeille A chargée du pollen de la sauge 1

Mimétisme: cas de l'Ophrys miroir

un exemple de stratégie de la plante face aux contraintes de la vie fixée: le mimétisme

• Recherche d’une partenaire sexuelle: ici un jeune mâle leurré

un jeune mâle de l'espèce Campsoscolia Ciliata leurré par la fleur

Ophrys miroir

Le pollen des plantes entomogames

le grain de pollen (gamétophyte mâle) est au sein de loges polliniques dans l'anthère des étamines

• les adpatations à la pollinisation entomogames:
• des grains de pollen nombreux (ratio pollen/ovules élevé) (mais moins que dans le cas de l'anémogamie)
• gros (200 à 250 µm) et revêtu d'un liant pollinique visqueux
• avec une exine (enveloppe externe du grain) ornementée

Le stigmate de la fleur: une grande surface réceptrice des grains de pollen

le carpelle ou Pistil ou Gynécée d'une felur = stigmate, style, ovaire, ovules

les pièces fertiles femelles présentent des stratégies adaptatives favorisant la fécondation croisée:- un stigmate développant une grande surface d'échange au travers des papilles stigmatiques- un stigmate couvert d'un gel hydrophile glycoprotéique (mucilage) permettant la germination du grain de pollen- un stigmate produisant des protéines favorisant la fécondation croisée (auto-incompatibilité sporophytique ou gamétophytique)- un style guidant le tube pollinique en croissance (vitronectine de la MEC)

Le carpelle présente une loge ovarienne

l'ovaire renferme les ovules, gamètes femelles

en fonction de la position des ovules et du nombre de carpelle, il existe une grande diversité d'ovaires.

De la fleur au fruit

Le fruit provient de la transformation de la paroi ovarienne après fécondation de l'ovule

reste de sépale de la fleur

réceptacle charnu

reste de pétale de la fleur

akène= fruit ss

L'observation d'une fraise, révèle la présence de restes de pétales (corolle) et de sépales (calice), ainsi que du pédoncule. Le fruit provient donc bien de la fleur. Dans le cas de la fraise, qui est qualifiée de fruit complexe, la partie charnue que nous mangeons, provient du développement du réceptacle et non de la loge ovarienne. A la surface de la fraise, on observe des petits grains: ce sont les fruits au sens strict, qui sont secs et indéhiscents (ie contenant la graine et ne s'ouvrant pas): la fraise est qualifiée de fruit complexe de type polyakène.

étamine

carpelle

Dispersion des graines par les animaux: zoochorie

Fruit charnu de type baie ou drupe

• La paroi de l'ovaire devient le péricarpe du fruit. Dans le cas de fruits charnus, ce péricarpe est riche en eau et en glucides(fructose, saccharose), de plus il est coloré
• La couleur et le goût sucré du péricarpe attirent les animaux vecteurs tels que les oiseaux.
• Après ingestion du fruit par l'oiseau, rejet de la graine (noyau si drupe, pépin si baie) dans les fécès.

Dispersion des graines par le vent: anémochorie

Fruit sec indéhiscent contenant la graine

• La paroi de l'ovaire devient le péricarpe du fruit. Dans le cas de fruits secs, ce péricarpe est desséché et induré (aspect sclérifié).
• Lorsque le fruit sec ne libère pas la graine, on le qualifie de fruit sec indéhiscent, il prend le nom d'akène.
• De nombreux akènes présentent des structures (ailes membraneuses de la disamare d'érable, pappus du pissenlit) adaptées à la dispersion par le vent.

Dispersion des graines par la gravité: barochorie

Fruit sec indéhiscent contenant la graine: la châtaigne

akène (fruit sec indéhiscent)

• La paroi de l'ovaire devient le péricarpe du fruit. Dans le cas de fruits secs, ce péricarpe est desséché et induré (aspect sclérifié).
• Lorsque le fruit sec ne libère pas la graine, on le qualifie de fruit sec indéhiscent, il prend le nom d'akène.
• Dans le cas du chatâigner, le fruit contenu dans la bogue tombe par gravité.
• Ce que nous mangeons dans la chataîgne, c'est la graine et non le fruit.

reste du stigmate

bogue (involucre de bractées)

A propos

Stéphanie Dalaine

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Professeure agrégée de SVT Auteure de cette présentation

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