Les modes de reprodution sexuée des plantes englobent l'autogamie إخصاب ذاتي (espèces autogames أنواع ذاتية الإخصاب) et l'allogamie إخصاب خلطي (espèces allogames أنواع خلطية الإخصاب).
Pour se reproduire, plusieurs espèces animales et alguales, font rencontrer leurs ovuels et leur spermatozoïdes le plus proche possible. Certaines
espèces, ne pouvant se déplacer, les relachent dans l'espace
environnant. Par exemple, les algues procèdent le plus simplement
par libérer leurs ovules et leurs spermatozoïdes directement
dans la mer. Chez les plantes, les gamètes mâles sont produites
sous formes de pollen qui peut être déplacé de
différentes manière pour aller germer sur le style (organe
femelle). La dispersion du pollen n'est pas très économique,
car elle est accompagnée de beaucoup de pertes. Pour compenser ces
pertes les plantes (anémophiles, surtout) produisent d'énormes
quantités de pollen.
Les plantes peuvent déployer des stratégies destinées
à éviter la 'consanguinité' et favoriser la
fécondation croisée. Ainsi, plusieurs arbres fruitiers sont
autostériles où l'autofécondation est rendue
impossible par des auxines qui inhibent la germination du pollen provenant
de leurs propres fleurs. Uniquement, les gamètes d'une plante différente
pourront ainsi atteindre l'ovule. Chez d'autres plantes la maturité
des fleurs mâles et des fleurs femelles est décalée
dans le temps. Chez les fleurs hermaphrodites, c'est un décalage
de maturité entre les étamines et les stigmates qui évite
l'autofécondation.
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للتكاثر ، تنتج العديد من الأنواع الحيوانية و النباتية والطحالب بيضها و لقاحها لتلتقي الحيوانات المنوية في أقرب وقت ممكن. مهما أن هناك أنواع معينة ، غير قادرة على الحركة ، فإنها تطلق الحيوانات المنوية في الفضاء المحيط بها. على سبيل المثال ، تتكاثر الطحالب ببساطة عن طريق إطلاق البويضات والحيوانات المنوية مباشرة في البحر ، وعند النباتات ، يتم إنتاج الأمشاج الذكرية في شكل حبوب اللقاح التي يمكن تحريكها بطرق مختلفة لتنبت على العضو الأنثوي. انتشار حبوب اللقاح ليس اقتصادي للغاية ، حيث يرافقه الكثير من الخسائر. لتعويضها، تنتج النباتات (خاصة الملقحة عبر الريح) كميات هائلة من حبوب اللقاح. |
Les insectes jouent un rôle capital dans la pollinisation des plantes
entomophiles. Cependant, les plantes peuvent s'adapter à
des conditions difficiles. Si les insectes pollinisateurs ne se présentent
pas, ou si le temps est trop humide pour permettre la bonne diffusion
du pollen, la fleur se féconde elle même (autofécondation,
pour 'sauver la mise en attendant de jours meilleurs'). La campanule
(genre Campanula) délaissée par les insectes finit par recourber
ses stigmates pour les amener au contact des étamines.
D'autre part, Il existe des plantes qui utilisent systématiquement l'autofécondation.
Ainsi, les pois et les haricots sont autopollinisatrices, même si
elles possèdent une fleur 'bien conçue' pour être
visitées par les insectes. Les céréales comme le
blé et l'orge sont aussi des autogames.
Par contre les courges ou les cornichons (cucurbitacées), avec
leur floraison unisexuée (séparation des fleurs mâles
et femelles sur la même plante), ne peuvent pas se passer d'insectes.
Les fleurs femelles non visitées sont irrémédiablement
perdues. Cependant, ce risque est minimisé par un étalement
suffisant dans leur période de floraison. Ainsi, d'autres fleurs
(plus chanceuses) leur assurent une progéniture.
1. Autogamie:
la fécondation de la plante est réalisée
par son propre pollen. Les fleurs sont hermaphrodites (organes mâles
et femelles dans la même fleur). La maturité
des gamètes est simultanée.
Exemple: Blé
Les mécanismes qui interviennent sont le plus souvent d'ordre morphologique:
- contact direct des stigmates (organes femelles) avec des étamines (organes mâles), ou proximité des deux organes reproducteurs,
- protection vis-à-vis du pollen étranger, la fleur ne s'ouvrant pas ou peu.
Autres exemples de plantes à autogamie dominante:
Avoine, orge, riz, sorgho, colza, coton, haricot, lin, pois, piment, soja, tabac, tomate, ...
Chez les plantes autogames, la dispersion du pollen est très faible. La fécondation peut avoir lieu avant même l'ouverture de la fleur. Ces plantes sont dites cléistogames. Cependant, l'autogamie stricte étant rare, il y'a souvent un résidu d'allogamie (de l'ordre de 5% chez le blé)
2. Allogamie
Fécondation par le pollen d'une autre fleur (fécondation croisée)
Chez les plantes allogames, la dispersion du pollen est importante. La
fécondation est croisée. Celle ci est favorisée par plusieurs mécanismes, dont la monoécie (deux sexes séparés sur la même plante), la dioécie
(sexes séparés sur des pieds différents), autoincompatibilité
et compétition pollinique favorisant le pollen étranger
et nécessité d'intervention des insectes.
2.1.
Fleurs hermaphrodites et existence de barrières
Distylie: deux types de fleurs PIN (grands
styles) et THRUM (petits styles).
Une plante ne possède qu'un type de fleur.
L'allogamie est favorisée, car seules les pollinisations
entre fleurs de formes différentes sont efficaces.
Tristylie:
3 différents types de fleurs, chacune sur une plante différente:
- style court, étamine moyen et long
- style moyen, étamine court et long
- style long, étamine court et moyen
Chez
certaines légumineuses, le stigmate est protégé par
une colonne staminale formée par des filets soudés entre eux.
L'ouverture de cette colonne sous le poids des insectes (abeilles)
met les stigmates en contact avec l'allopollen attaché aux corps
de ces insectes, ainsi la fécondation croisée est assurée.
Exemple: luzerne où il y'a intervention d'un insecte pour le transport
du pollen et l'ouverture de la fleur.
Allogamie (suite)
2.2. Fleurs hermaphrodites et séparation des sexes dans le temps
Lorsque les organes sexuels n'arrivent pas à maturité en même
temps sur la même fleur, on parle de dichogamie (2 cas):
- Si la partie femelle de la fleur est prête avant la libération
des grains de pollen, on parle de protogynie (ex. avocatier)
- Si la partie mâle de la fleur est mature avant la partie femelle,
on parle de protandrie (ex. carotte)
La Protogynie et la protandrie sont des mécanismes biologiques limitant
l'autofécondation dans les plantes porteuses de fleurs hermaphrodites : dichogamie
Protogynie: Les organes femelles (stigmates) sont réceptifs avant que les anthères
relâchent le pollen : ce mécanisme assure la fécondation
croisée grâce à une séparation temporelle de
la maturité des organes sexuels mâle et femelles
Cas de Magnolia grandiflora:
Le premier jour, les stigmates sont réceptifs et les anthères n'ont pas commencé à répandre le pollen. Le
second jour, les anthères répandent le pollen alors que
les stigmates ne sont plus réceptifs
Autre exemple: Avocatier
Protandrie:
Les organes mâles anthères relâchent le pollen avant
que les stigmates soient réceptifs : ce mécanisme assure
la fécondation croisée grâce à une séparation
temporelle de la maturité des organes sexuels mâle et femelles. C'est un mécanisme plus commun que la Protogynie et plus présent
chez les plantes pollinisées par les insectes
Les
mécanismes de la fécondation croisée sont:
2.3.
Monoécie et séparation des sexes dans l'espace
- Plantes monoïques (monoécie): les inflorescences males
et femelles sont séparées, mais situées sur une même
plante (plante bisexuée) dans des régions différentes.
On parle dans ce régime d'allogamie facultative
Commune
chez les plantes anémophiles telles que les fabacées (chêne,
châtaignier,…) et bétulacées (charme). Très
commune dans les régions tempérées.
Exemple: concombre où les maturités des fleurs mâles
et des fleurs femelles sont décalées dans le temps.
Autres exemple: melon, noyer, maïs (Zea mays), carotte, betterave,
framboisier, Cèdre, châtaignier, hévéa, manioc,
noyer, olivier, pin, ricin, sapin..
2.4. Dioécie et séparation des sexes dans l'espace
Les sexes sont séparés et portés par des plantes males et femelles différentes. Les plantes avec ce système reproductif sont dites plantes à allogamie obligatoire.
Exemples: Asperge, chanvre, houblon, palmier dattier (Phoenix dctylifera L.), peuplier, bananier, épinard, figuier, papayer,…
2.5. Stérilité et auto-incompatibilité:
-
stérilité : organes reproducteurs non fonctionnels
: pistil ou étamine mal formés, pollen ou ovule non fonctionnels.
- Auto-incompatibilité : absence d'aptitude pour une
plante à donner des semences (graines) lorsqu'elle est autofécondée,
bien qu'elle puisse donner des semences normales par la fécondation
croisée. Son pollen est actif sur une autre plante.
LIENS UTILES
- Amélioration génétique des plantes. Introduction
- Polyploïdisation, Haploïdisation des plantes
- Reproduction asexuée
- Amélioration génétiques des plantes autogames
- Amélioration génétiques des plantes allogames
- Sélection Assistée par Marqueurs (MAS)
- Autogames, allogames. Exercice
- Sélection des plantes autogames. Exercice
- Sélection des plantes allogames. Exercice
- QCM Systèmes de reproduction des plantes
- QCM Systèmes de reproduction des plantes
Biotechnologies.QCMs, Examens ..
ENSEIGNEMENT DE MASTER
- Cours du Master Biotechnologies et Amélioration des Plantes,
Marrakech
- - Travaux pratiques Master Biotechnologies et Amélioration des Plantes, Marrakech
- - Master course 'Plant resistance against pathogens'
Faculty of Sciences, Cadi Ayyad University
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