Cours PhyV3

Bio242
Physiologie végétale (II)
Croissance et Développement
Gabrielle Tichtinsky
[email protected]
Ouvrages de physiologie végétale :
• Physiologie végétale II. Croissance et Développement. P. Mazliak.
Hermann ed. (edition 1998)
• Physiologie végétale. 2. Développement. R. Heller, R. Esnault, C.
Lance. Dunod. 6ème édition 2000
• Plant physiology. Taiz, Zeiger. 4th edition. Sinauer
PHASE
PHASE
VEGETATIVE
VEGETATIVE
PHASE DE
PHASE DE
REPRODUCTION
REPRODUCTION
graine
jeune plante
fleur
fruits
plante adulte
GERMINATION
GERMINATION
Plan du cours
1. Introduction
2. Graines et germination
2.1. La graine des Angiospermes
2.2. Le développement de la graine
2.3. La germination
2.3.1. Les phase de la germination
2.3.2. Les dormances
2.3.3. La mobilisation des réserves
3. Développement végétatif
4. Développement reproducteur
5. Conclusion : les régulateurs du développement
coupe axiale
(// aux cotylédons)
Graines de Dicotylédones
Le Haricot
Le Ricin
coupe axiale
(perpendiculaire aux
cotylédons)
cotylédons
albumen
téguments
cotylédon
tégument
axe
embryonnaire
D’après A. Galien
axe
embryonnaire

Le caryopse de Maïs (Monocotylédone)
radicule
tigelle
scutellum
embryon
péricarpe
caryopse vu de face
coléorhize
radicule
coléoptile
cotylédon
(scutellum)
caryopse en coupe sagittale D’après A. Galien
péricarpe
albumen
embryon
embryon
De l’ovule à la graine :
origine des tissus de la graine (Pois)
fleur fruit
Coupe de l’ovaire Coupe de la graine
nucelle
tégument
sac embryonnaire
tégument
embryon
D’après A. Galien
De l’ovaire à la graine :
origine des tissus de la graine
péricarpe
albumen
embryon
cotylédons
albumen
téguments
cotylédon
tégument
axe
embryonnaire
origine maternelle
origine embryonnaire
haricot ricin maïs
axe
embryonnaire
Phases de développement de la graine
d’après Physiologie végétale P. Mazliak
Masse d’eau (1), de matière fraîche (2) et sèche (3)
d’une semence au cours de son développement
I
embryogenèse II
accumulation
de réserves III
déshydratation I. Embryogenèse
Contrôle hormonal
(cytokinines, gibbérélines et
auxine) et génétique
II. Accumulation de réserves
III. Déshydratation

Accumulation de réserves
Nature des réserves :
•glucides : graines amylacées, par ex. blé, maïs…accumulent de l’amidon
(amyloplastes) ou des hémicellulose (parois)
•lipides : graines oléagineuses, par ex. arachide, colza, ricin… accumulent des
triglycérides (oléasomes)
•protéines : graines protéagineuses, par ex. haricot, lupin… (grains d’aleurone ou
vacuoles de stockage)
Approvisionnement des tissus de réserves des graines en assimilats
(Asn, Gln, saccharose)
Grain de pois
Caryopse de maïs
Synthèse des réserves
•Les protéines de réserve :
albumines, globulines, prolamines et glutéines
grains d’aleurone et vacuoles de réserves
•Les lipides de réserve : triglycérides
acides gras (plastes puis RE) et glycérol (cytosol)
oléasomes, associé à des oléosines
•Les glucides de réserve : l’amidon et les hémicelluloses
à partir de saccharose importé
amidon (amyloplastes) et hémicelluloses (parois)
Stockage des réserves protéiques et lipidiques
Bourgeonnement de
corps protéiques à partir
du réticulum
globulines
prolamines lipides
Vacuole de stockage
Grain
d’aleurone
Oléasome
(a) Coupes de cellules à aleurone d’Orge,
colorées. (b) idem avec centrifugation préalable
des graines. N : noyau, PSV : vacuoles de
stockage de protéines, OB : oléasomes
Synthèse d’amidon
Amyloplaste d’un organe de réserve
• Entrée des sucres dans la cellule
• Dissociation du saccharose
• Entrée des sucres dans les amyloplastes
• Synthèse d ’amidon

Phases de développement de la graine
d’après Physiologie végétale P. Mazliak
Masse d’eau (1), de matière sèche (2) et fraîche (3)
d’une semence au cours de son développement
I
embryogenèse II
accumulation
de réserves III
déshydratation
Contrôle hormonal de
la maturation de la
graine par l’ABA
ABA
L’acide abscissique (ABA)
• Hormone synthétisée par tous les
tissus végétaux
• Circulant dans le phloème et le
xylème
• Fortement induite lors de stress,
notamment hydrique
Synthèse d’acide abscissique
ABA
IPP
caroténoïdes
(plastes)
xanthoxal
formes inactivées
(cytosol)
(vacuole)
stress
Contrôle de la maturation de la graine par l’ABA
• Stimule la croissance des jeunes embryons
• Stimule l’accumulation de réserves
• Inhibe la germination
cas des mutants vivipares
• Induit la tolérance à la déssication
– accumulation de saccharose et
d’oligosaccharides
– accumulation de protéines LEA (late
embryogenesis abundant)
ABA
I
embryogenèse II
accumulation de
réserves
III
déshydratation

La phase de déshydratation
ou postmaturation
• Diminution de la teneur en eau jusque
10-15%
• Réorganisations membranaires
• Diminution du métabolisme
I
embryogenèse II
accumulation de
réserves
III
déshydratation
Graines quiescentes ou dormantes
La germination
•Conditions internes :
Stade de récolte, durée et conditions de conservation
Absence de dormances
•Conditions externes :
Disponibilité en eau, en oxygène
Température adéquate, Lumière
•Contrôle hormonal de la germination :
Rapport gibbérélines / ABA
Maïs Pois
Les phases de la germination
Sortie de la radicule
I
imbibition II germination III croissance
• Absorption d’eau
• Activité respiratoire intense
Les gibbérélines
• Famille de substances dont les
formes actives sont GA1, GA4 et
GA3
• Synthétisées dans les tissus jeunes
(bourgeons, jeunes feuilles)
• Transportées par le phloème
• Taux les plus élevés dans les
graines immatures et les fruits