Telechargé par Nasrine Salhi

LA REPRODUCTION ASEXUEE

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3 éme année licence Biologie et physiologie végétale
Biotechnologies Végétale
LA REPRODUCTION ASEXUEE
1. DEFINITION ET PRINCIPE
La reproduction asexuée joue dans le règne végétal un grand rôle et fait intervenir une
étonnante variété de mécanismes. La place importante qu’elle occupe dans ce règne l’a fait
appeler multiplication végétative.
La reproduction asexuée ne fait pas appel aux organes de reproduction ni aux gamètes ;
elle concerne uniquement l’appareil végétatif qui se multiplie par mitose. Elle aboutit donc à
la production d’une descendance identique à l’unique parent.
La reproduction asexuée c'est quand les plantes sont capables de se reproduire à partir
d'amas cellulaires ou à partir de cellules isolées; on parle alors de multiplication végétative.
Cette méthode donne des individus génétiquement identiques à la plante mère.
Les rejetons (plantes) issues d'une plante mère unique par la multiplication végétative
sont appelés clones. Cette dernière méthode fait intervenir seulement des mitoses et permet
ainsi de maintenir le potentiel génétique.
La multiplication végétative (Bouturage, Greffage, culture in vitro,..) présente alors un
grand avantage de reproduire des copies identiques de clones et des populations sélectionnés
pour leur intérêt économique.
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2. SIGNIFICATION BIOLOGIQUE DE LA MULTIPLICATION VEGETATIVE
La multiplication végétative permet à une espèce, son potentiel génétique ne variant pas, de
conquérir efficacement la niche écologique à laquelle son génotype est bien adapté. C'est le
mécanisme le plus efficace pour la colonisation rapide et l'occupation maximale d'habitats
stables et homogènes.
Le plus souvent les plantes possèdent une reproduction sexuée et une autre asexuée
combinant ainsi les possibilités de conquête des niches écologiques.
Chez les végétaux supérieurs (surtout Angiospermes) la multiplication asexuée est
apparue, au cours de l'évolution, après la multiplication sexuée. Certaines plantes ne possèdent
plus que la multiplication végétative (leurs ancêtres s’étant eux multipliés par voie sexuée).
3. CLONE
Un clone est une population d’organismes génétiquement semblables, issue d’un seul
individu (la plante mère) par multiplication végétative.
La constitution d’un clone peut résulter :
- de multiplication végétative spontanée
- de multiplications végétatives provoquées selon les méthodes traditionnelles de
l’horticulture et de l’agriculture
- de multiplication par propagation in vitro.
4. LA MULTIPLICATION VEGETATIVE NATURELLE
A. LES GRANDS CLASSIQUES
Les organes particulièrement adaptés à la multiplication végétative sont :
- des tiges ;
- des bourgeons ;
- certains organes de réserve.
Il importe également de distinguer la multiplication végétative se faisant à partir d’organes
spécialisés de celle qui se fait à partir d’organes non-spécialisés (cas du marcottage et du
bouturage naturels).
a.
Cas des tiges
Les végétaux possédant au niveau du sol ou dans le sol des tiges, généralement à ramification
abondante, présentent beaucoup de facilité pour la multiplication végétative. Celle-ci se
produit par enracinement des tiges, essentiellement ou exclusivement au niveau des nœuds et
séparation ultérieure lorsque les parties les plus âgées meurent.
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Multiplication par rhizome : elle est liée à la longueur du rhizome et à sa
ramification.
Ex. : roseau
Multiplication par marcottage :
une marcotte est constituée par une branche
arquée qui se couche sur le sol et s’enracine au point de contact.
Ex. : ronce, forsythia, cornouiller
Multiplication par stolons : Les stolons sont des tiges plagiotropes modifiées à entrenœuds longs et feuilles réduites. Ils sont généralement aériens et rampants, préadaptés au
marcottage par enracinement des nœuds. Ex : fraisier, renoncule rampante.
Les stolons peuvent être souterrains. Ex : pomme de terre.
b. Cas des racines
Multiplication par drageons : un drageon est un rameau provenant du
développement d’un bourgeon adventif apparu sur une racine ou une souche. Ex : rosier,
lilas, framboisier, noisetier, peuplier, robinier.
c. Cas des bourgeons
Multiplication par bulbilles : les bulbilles sont des bourgeons souvent charnus, à
l’état de vie ralentie. Après séparation de la plante mère et au contact du sol, ils sont
susceptibles de s’enraciner et de reconstituer une plante.
Ils se forment à divers endroits :
-sur le collet de la plante, au ras du sol. Ex : ficaire, saxifrage granulé.
-sur les tiges, souvent à l’aisselle des feuilles. Ex : certains lis, Dentaria bulbifera.
-sur le limbe foliaire. Ex : Bryophyllum, certaines fougères.
-dans les inflorescences. Ex : nombreux Allium, certaines agaves, plusieurs Poa.
-sur les parties souterraines. Ex : beaucoup de bulbes de lis et de plantes voisines donnent de
petits bulbes secondaires ou caïeux.
Multiplication par turions : les turions sont des bourgeons dormants, souvent
souterrains ou à fleur de terre, formés par une plante vivace. Ex : asperge.
Les hibernacles sont des turions apparaissant chez certaines espèces
aquatiques. Ex : Utricularia.
d.
Cas des organes de réserve
La plupart de ces organes de réserve sont des tiges souterraines adaptées aux fonctions de
réserve ; certains d’entre eux participant à la multiplication végétative. Ex : bulbes, tubercules,
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B. LES DÉGRADATIONS DE LA SEXUALITÉ : L’APOMIXIE
L’apomixie regroupe un ensemble de phénomènes différents mais ayant tous en commun la
formation d’un embryon sans fécondation. Cet embryon est génétiquement identique à la
cellule qui lui a donné naissance. L’apomixie constitue un mode de reproduction asexuée (se
déroulant au niveau de l’organe reproducteur femelle).
a.
La parthénogénèse
Il s’agit du développement, sans fécondation, d’un ovule ou d’une oosphère , en embryon.
Deux cas possibles : le développement de l’embryon se réalise à partir :
soit d’une oosphère haploïde. Cas rare chez les végétaux supérieurs (l’embryon avorte
généralement), plus fréquent chez les algues et les champignons. Ce processus est par contre
bien connu dans le règne animal où il donne des individus viables. Ex : Crustacés inférieurs,
pucerons).
soit d’une oosphère diploïde. L’existence d’un sac embryonnaire diploïde est le résultat
de la suppression de la méiose qui, normalement, précède la formation de ce sac embryonnaire.
L’individu formé est viable, fertile et génétiquement identique à la plante mère. L’activation
de l’oosphère est induite, ou pas, par la pollinisation sans qu’il y ait fécondation, Actuellement,
on a signalé plus de 300 espèces d’Angiospermes apomictiques. Les familles suivantes y sont
bien représentées :
-Asteraceae :Taraxacum, Crepis, Erigeron, Hieracium, Antennaria, Rudbeckia, Parthenium
-Rosaceae : Alchemilla, Potentilla
-Poaceae : Poa
+ quelques cas isolés. Ex : Tradescantia, Trillium, Alnus rugosa, …
b.
L’apogamie
L’embryon se forme sans intervention de gamètes ni mâle, ni femelle. Il apparaît à partir d’une
cellule quelconque du sac embryonnaire, sauf l’oosphère, et sans fécondation.
L’existence d’un embryon d’origine apogame ne s’oppose pas à la présence à ses côtés d’un
embryon normal issu d’une fécondation. Cette dernière semble même indispensable à la
formation d’embryons apogames. Les embryons apogames, haploïdes des végétaux supérieurs
ne se poursuit pas, ils avortent.
c.
Les embryons adventifs
Il s’agit d’embryons développés à partir d’une ou plusieurs cellules du nucelle ou du tégument
interne de l’ovule c’est-à-dire dans des tissus sporophytiques de l’ovule (à 2 n chr.). La
fécondation ou au moins la pollinisation sont souvent nécessaires à la formation de tels
embryons.
Les embryons adventifs sont viables ; ils participent avec l’embryon normal à la constitution
d’une graine polyembryonnée. Tous ces embryons sont diploïdes mais l’embryon normal,
résultant d’une fécondation, est génétiquement différent de celui des embryons adventifs (chez
ces derniers le génotype est identique à celui de la plante mère). Ex : graines de Citrus.
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Remarque : il existe un autre cas assez rare de polyembryonie : il s’agit de polyembryonie
vraie chez laquelle tous les embryons proviennent du zygote et possèdent donc le même
génotype. Dans ce cas, il ne s’agit bien évidemment pas de multiplication asexuée.
d.
L'apomixie paternelle: une nouvelle découverte
Cas d'un conifère en voie d'extinction au cœur du Sahara (Cupressus dupreziana): pollen ne
subissant pas de réduction chromatique; arrivé dans l'ovaire il ne féconde pas l'oosphère mais
se développe en embryon viable qui est une copie génétiquement identique au père.
5. LA MULTIPLICATION VEGETATIVE ARTIFICIELLE
A. DÉFINITION ET MODALITES
Elle consiste à prélever des fragments (tiges, feuilles, racines, …) sur une plante donnée et à
les placer dans des conditions telles qu’ils puissent s’accroître et donner des plantes complètes
ressemblant à la plante mère dont ils proviennent.
Si les organes de réserve des végétaux (rhizomes, tubercules…) assurent avant tout la
perennance des plantes vivaces, certains d’entre eux participent en plus à la multiplication
végétative.
Multiplication par bouturage : la bouture est un fragment de végétal détaché de la
plante-mère et mis dans des conditions telles qu’il puisse former des racines et une nouvelle
plante.
Boutures de : -tiges
-
herbacées : ex : géranium, canne à sucre, manioc
-
ligneuses : ex : sureau, peuplier
-
feuilles : ex : Saintpaulia, Begonia, Peperomia
-
racines : ex : phlox, anémone, Aralia, Verbascum, Anchusa, Pavot
-
hampes florales : ananas
On utilise parfois des hormones de croissance pour stimuler la formation des racines
chez certaines espèces.
Multiplication par marcottage : le marcottage peut être provoqué très facilement chez
certaines espèces.
Multiplication par tubercules : elle est liée au nombre de tubercules formés par un
individu et éventuellement à leur grosseur (on peut couper un tubercule). Ex : pomme de terre,
topinambour.
Multiplication par bulbilles : elle ne peut avoir lieu que si le bulbe principal forme
des bulbes axillaires viables qui sont les bulbilles. Les bulbilles peuvent se développer sur la
tige à l’aisselle des feuilles ou à la place des fleurs.
Multiplication par greffage : le greffage consiste en l’implantation dans les tissus
d’une plante, le porte-greffe (ou sujet porte-greffe = spg), d’un rameau ou d’un bourgeon, le
greffon, d’une autre plante dont on veut obtenir le développement.
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Multiplication par culture in vitro : il s’agit du prélèvement d’un petit fragment de
tissu ou d’organe végétal et de sa mise en culture sur un milieu approprié. Ce fragment étant
très petit, il ne peut vivre et se nourrir de façon autonome ; il est hétérotrophe vis-à-vis du
carbone : il faut donc lui fournir des substances organiques dans le milieu de culture (sucre).
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