Reproduction sexuée des angiospermes : entre autofécondation et fécondation croisée

La reproduction sexuée chez les plantes angiospermes se fait grâce à la fleur, une structure spécialisée. La fleur contient les gamètes femelles $ovules$ au sein du pistil, tandis que les grains de pollen, vecteurs des gamètes mâles, sont portés par les étamines.

Highlight: La fleur est l'organe central de la reproduction sexuée chez les angiospermes, contenant à la fois les organes reproducteurs mâles et femelles.

Chez certaines fleurs, l'autofécondation est possible. Le processus se déroule ainsi : les grains de pollen d'une même fleur tombent sur le stigmate du pistil, reçoivent un afflux d'eau dû à l'humidité du stigmate, et se mettent à germer en émettant chacun un long tube pollinique. Ce tube croît dans les tissus du style et amène un noyau mâle jusqu'à l'ovule pour la fécondation.

Cependant, chez d'autres plantes, l'autofécondation est rendue impossible grâce à des mécanismes d'incompatibilité. Par exemple, chez la primevère de type 2, les étamines sont situées en dessous du stigmate, ce qui empêche l'autopollinisation.

Exemple: Les allèles d'incompatibilité $S1, S2, etc.$ jouent un rôle crucial dans la prévention de l'autofécondation chez certaines espèces végétales.

La fécondation croisée, ou allofécondation, implique une mobilité des grains de pollen d'une plante à l'autre. Ce transport du pollen peut se faire de deux manières principales :

1. Par les animaux : les plantes entomogames ont développé des adaptations pour attirer les insectes pollinisateurs.

Highlight: La coévolution plante pollinisateur a conduit à des adaptations fascinantes, tant chez les plantes que chez les insectes.

2. Par le vent : certaines plantes, comme le noisetier, sont adaptées à la pollinisation anémophile.

Dispersion des graines et fruits : la mobilité au service de la reproduction

Après la fécondation, la fleur qui porte les ovules se transforme en fruit renfermant les graines. La dispersion des graines est une étape cruciale dans la reproduction des plantes, leur permettant de coloniser de nouveaux espaces.

Définition: La dissémination est le processus par lequel les graines ou les fruits sont dispersés loin de la plante mère, assurant ainsi la propagation de l'espèce.

Il existe plusieurs modes de dispersion des graines, chacun exploitant des agents physiques ou biologiques différents :

1. Hydrochorie $par l'eau$ : Les fruits en bois comme ceux du lotus, du nénuphar ou de la noix de coco sont adaptés à la dispersion des graines par l'eau.
2. Anémochorie $par le vent$ : Les fruits légers comme ceux du pissenlit ou de la clématite sont dispersés par le vent.
3. Zoochorie $par les animaux$ : Ce mode de dispersion peut se faire de plusieurs façons : Via le tube digestif $fruits charnus et sucrés comme la tomate, la cerise$ Sur la surface du corps $bardane s'accrochant à la fourrure des animaux$ Par les animaux qui cachent les graines comme réserves $noisettes, noix$
4. Autochorie $par la plante elle-même$ : Certaines plantes ont développé un mode de dissémination balistique, éjectant les graines hors du fruit sous pression.

Exemple: La fleur de violette est un exemple de dispersion des graines par explosion, utilisant un mécanisme balistique pour propulser ses graines.

Enfin, certaines plantes myrmécophiles ont développé une relation symbiotique avec les fourmis, qui participent à la dispersion de leurs graines.

Une fois dispersée, la graine entre en état de dormance, ne pouvant germer que lorsque les conditions environnementales sont favorables. La germination nécessite une hydratation importante, une luminosité adéquate, et parfois une exposition au froid. L'embryon secrète alors de la gibbérelline, une phytohormone qui déclenche des changements biochimiques permettant l'utilisation des réserves contenues dans les cotylédons pour le développement de la nouvelle plante.

Vocabulaire: La gibbérelline est une phytohormone, comme l'auxine, qui joue un rôle crucial dans la germination et le développement des plantes.

Reproduction asexuée : une stratégie efficace d'occupation de l'espace

La reproduction asexuée chez les plantes repose sur la totipotence des cellules végétales, c'est-à-dire leur capacité à se différencier en n'importe quel type cellulaire. Cette multiplication végétative naturelle et artificielle peut se faire de plusieurs façons.

Définition: La totipotence est la capacité des cellules végétales à se différencier, par exemple des cellules de tige qui deviennent des cellules méristématiques lors d'un bouturage.

Il existe trois modalités naturelles de reproduction asexuée SVT, illustrées par l'exemple de la pomme de terre :

1. Via un organe spécialisé comme le tubercule, qui est un morceau de tige souterraine assurant la production de nouveaux individus sans fécondation.
2. Par bouturage, une technique utilisant la capacité d'une plante à reformer un individu à partir d'une partie de tige, de feuille ou de racine.
3. Par marcottage, qui consiste à enterrer la partie aérienne d'un végétal afin qu'elle développe ses propres racines.

Exemple: Le bouturage est un exemple de reproduction asexuée couramment utilisé en horticulture pour propager des plantes ornementales.

En laboratoire, la micropropagation in vitro est également possible. Chaque petit fragment de la plante mère placé dans un milieu nutritif donne un cal, qui est un amas de cellules indifférenciées, à partir duquel une plante fille peut se développer.

Vocabulaire: Un cal est un amas de cellules indifférenciées qui peut se former à partir d'un fragment de plante et donner naissance à une nouvelle plante.