COURS 3 LP agepur 2014

Licence professionnelle
Aménagement et Gestion Écologiques des
Paysages URbains (AGÉPUR)
Module : Bases de Biologie Végétale
Tissus et Architecture de la Plante
Grandes fonctions de la Plante
2. Système caulinaire
= tiges et branches, feuilles
et fleurs
Une année de
croissance
Croissance de la tige
Croissance en hauteur par le bourgeon terminal : les
plantes croissent par leurs extrémités (c’est le bout de la
branche qui s’allonge et non la base qui pousse sur le
reste)
Le méristème apical est
responsable de l’allongement
de la tige, de la formation des
feuilles et des bourgeons
latéraux (axillaires).
Il est aussi à l’origine des
autres méristèmes de la tige.
Tiges modifiées
• Stolon
• Rhizome
• Bulbe
Stolon : tige rampant à la surface
du sol et pouvant développer de
nouvelles pousses.
Rhizome : tige souterraine
Certains rhizomes peuvent accumuler
des réserves d ’amidon.
Tubercules : cas particulier de
rhizome.
« Yeux » = bourgeons de la
tige.
Bulbe : pousse souterraine formée de
feuilles qui accumulent des réserves
d’amidon.
Feuilles
Tige
Racines
3. Croissance de la tige et des racines
• Croissance primaire
= croissance en longueur à
partir du méristème du
bourgeon terminal.
N.B. si un bourgeon latéral se
développe, il devient le
bourgeon terminal de la tige
qu’il fabrique.
• Croissance secondaire
= croissance en épaisseur de
la tige (se fait surtout à partir
d’un méristème cylindrique
appelé cambium vasculaire)
Double fonctionnement du méristème
apical caulinaire
Double fonctionnement du méristème
apical caulinaire
Organisation en zones d'un méristème apical
1 - zone centrale
2 - zone périphérique
3 - méristème médullaire
4 - tissus médullaires
Contrôle du plan de division
Au coeur du bourgeon, la zone
où s'effectue l'organogenèse :
l'apex qui comprend un
méristème.(M)
M
Bourgeons de marronnier intacts et
bourgeon disséqué montrant les jeunes
feuilles. L'organogenèse se réalise dans le
bourgeon (nu ou écailleux).
Ramification des systèmes aériens
Notions d’architecture végétale : modèles architecturaux
24 modèles architecturaux identifiés chez les plantes
(1) Le schéma de croissance (monopodiale ou sympodiale, continu ou rythmique)
(2) Le schéma de branchement (degrés de dominance apical, épitonie, hypotonie...)
(3) Différenciation morphologique des axes (orthotropes, plagiotropes)
(4) Type de floraison (simple, complexe, terminale ou latérale)
Ramifications de la tige par les
bourgeons latéraux (ou axillaires).
Dominance apicale:
•
Bourgeon terminal sécrète des
hormones végétales qui inhibent la
croissance des bourgeons latéraux.
•
Élimination du bourgeon terminal
stimule la croissance des branches
latérales.
•
Un bourgeon latéral qui se développe en
tige devient le bourgeon terminal de
cette tige.
Bourgeon
terminal
intact
Bourgeon terminal enlevé
Ramification des systèmes aériens
Le fonctionnement du méristème apical caulinaire conduit à la mise en place :
- d’une feuille
- portion de tige
- méristème axillaire
Les méristèmes axillaires sont dormants (dominance apicale)
Différents degrés de dominance apicale
L’auxine produite par le bourgeon apical est responsable de la dominance apicale
Ramification des systèmes aériens
Croissance Monopodiale : croissance en longueur assurée par le bourgeon apical
sapin
Ramification des systèmes aériens
Croissance sympodiale : le bourgeon apical meurt et la croissance en
longueur est ensuite assurée par un ou plusieurs bourgeons axillaires
sympodiale monochasiale (tomate)
sympodiale dichasiale (lilas)
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Croissance sympodiale
Ramification des systèmes aériens
Acrotonie : ramifications
latérales sommitales plus
développées
marronier
Basitonie : ramifications latérales
basales plus développées
chêne
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Acrotonie
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Hypotonie et Epitonie : le port des branches
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Hypotonie
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Epitonie
Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges
Croissance orthotrope : croissance verticale
Croissance plagiotrope : croissance horizontale
Notions d’architecture végétale : cas des arbres
Notions d’architecture végétale : cas des arbres
Notions d’architecture végétale : cas des arbres
Modélisation de la croissance de la tige et des racines
Un L-System (ou système de
Lindenmayer)
est une grammaire formelle,
permettant un procédé algorithmique,
inventé en 1968
par le biologiste hongrois Aristide
Lindenmayer
qui consiste à modéliser le processus
de développement
et de prolifération de plantes
Modélisation de la croissance de la tige et des racines
F : Se déplacer d’un pas unitaire
+ : Tourner à gauche d’angle α
- : Tourner à droite d’un angle α
[ : debut d’un embranchement
] : debut d’un embranchement
Modélisation de la croissance de la tige et des racines
F : Se déplacer d’un pas unitaire
+ : Tourner à gauche d’angle α
- : Tourner à droite d’un angle α
[ : debut d’un embranchement
] : debut d’un embranchement
Modélisation de la croissance de la tige et des racines
Notions d’architecture végétale : cas des arbres
Contrôle du plan de division
Croissance secondaire
Voir l’animation :
le passage de la structure primaire de la tige à
la structure secondaire
Méristèmes secondaires et croissance radiale
La croissance en épaisseur est assurée par deux méristèmes secondaires (Dicotylédones)
Suber (liège)
phellogène
1 an
phelloderme
1 an
phloème secondaire (liber)
1 an
cambium libéro-ligneux
xylème secondaire (bois)
Le cambium libéro-ligneux est beaucoup plus actif que le phellogène
Méristèmes secondaires et croissance radiale
Fonctionnement du cambium libéro-ligneux
Le fonctionnement du cambium
est :
- dissymétrique (produit plus de
xylème que de phloème)
- discontinu (s’arrête en hiver)
Le bois de printemps (plus clair) contient plus
de vaisseaux que le bois d’automne (plus
fonçé)
Méristèmes secondaires et croissance radiale
Mise en place du cambium libéro-ligneux à partir du procambium
Tige
Racine
Méristèmes secondaires et croissance radiale
Le fonctionnement du cambium est itératif
Dans les troncs d’arbre âgés la partie
centrale du bois (duramen) perd sa capacité
à fonctionner et meurt.
Seule la partie périphérique (aubier) reste
vivante.
aubier
duramen
Méristèmes secondaires et croissance radiale
La différenciation des tissus conducteurs : le phloème
Méristèmes secondaires et croissance radiale
La différenciation des tissus conducteurs : le xylème
Écorce
Bois
(xylème
secondaire)
Moelle
Phloème
Anneaux de
croissance :
chaque année, le
cambium
vasculaire ajoute
une couche de
nouveau xylème.
1
2
3
Automne
2006
Printemps
2006
Automne
2005
Printemps
2005
Printemps
2004
Automne
2004
Le xylème qui se forme au
printemps contient plus
d’éléments de vaisseaux
(plus gros que des
trachéides) et des éléments
de vaisseaux plus gros que
celui qui se forme plus tard
dans la saison
Moelle
2006
2005
Bois du
printemps
2005
Écorce
Bois
d'automne
2005
Bois du
printemps
2006
Bois d'été
2006