Module 2 – Les plantes, source de nourriture et de fibres Thème 3 – La culture et la reproduction des plantes Pratiquer la reproduction sélective c’est choisir des plantes aux caractéristiques particulières et favoriser leur reproduction. On sélectionne aussi les plantes pour leur capacité à tolérer certaines conditions environnementales (la rusticité), pour la quantité de nourriture ou de fibres qu’elles produisent (le rendement) et pour leur résistance aux maladies. La sélection d’une nouvelle plante dépend aussi d’autres facteurs, comme la capacité de l’aliment produit d’être conservé et transporté. De nouveaux gênes Les scientifiques savent comment modifier les plantes. Ils changent une partie du matériel interne des cellules végétales. Ils retirent d’abord les parties de cellule qui donnent à la plante ses caractéristiques. Ces parties sont le matériel génétique, ou les gènes, de la plante. Ensuite, ils combinent ce matériel génétique à celui d’une autre plante. Lorsqu’ils remettent la nouvelle combinaison génétique dans la cellule, la cellule peut servir à créer une nouvelle plante. Les caractéristiques de cette nouvelle plante proviendront en partie d’une plante et en partie de l’autre. Ce procédé est souvent appelé modification génétique, mais aussi génie génétique. Les types de reproduction des plantes Les plantes se reproduisent de 2 façons très différentes. La reproduction sexuée fait appel à la production de graines et de fruits par les cellules spécialisées de 2 plantes. La reproduction asexuée ou végétative a lieu lorsque de nouvelles plantes sont créées à partir des racines, des tiges ou des feuilles d’une plante-mère. On utilise les 2 méthodes dans la culture et la reproduction sélective des plantes. La reproduction végétative La technique de reproduction végétative est utile aux cultivateurs. Quand une plante se reproduit de cette façon, les jeunes plants sont identiques à la plante-mère. Un cultivateur peut la reproduire avec la certitude que chaque plant possèdera les mêmes caractéristiques. Les cultivateurs utilisent aussi le marcottage (Voir Figure 2.27), par lequel les plantes se reproduisent par leurs tiges. On plie une branche de la plante-mère jusqu’au sol et on l’enterre partiellement. Des racines pousseront de la tige enterrée, et un nouveau plant finira par croître. On pourra ensuite couper le nouveau plant et le replanter. Marcottage Le greffage (Voir Figure 2.28) consiste à prendre une branche d’un arbre et à la fixer sur un autre arbre. On utilise souvent cette technique pour la reproduction d’arbres fruitiers et de rosiers. En peu de temps, la branche croît sur l’arbre et plus tard elle donnera des fruits ou des fleurs. Les cultivateurs se servent souvent de boutures (fragments de feuilles et de tiges) pour produire de nouvelles plantes. Cette technique garantit que les nouvelles plantes seront identiques à la plante-mère. Greffage La reproduction de plantes-mères En reproduction végétative, les plantes produisent des plants qui leur sont identiques. Cependant, dans la reproduction sexuée (qui fait appel aux graines) les plants produits sont légèrement différents de leurs plantes-mères. Ces différences aident les plantes à s’adapter aux changements de leur environnement. Les cônes Les pins et les autres conifères produisent des cônes mâles et femelles. Les cônes femelles renferment des ovules (œufs) logés dans des petits renflements du bout de l’écaille. Les grains de pollen qui contiennent le sperme se développent dans le cône mâle plus petit. Le vent transporte les grains de pollen jusqu’aux cônes femelles (Voir Figure 2.30). La majeure partie de ce pollen n’atteint jamais les cônes femelles, car le vent l’emporte vers d’autres plantes, vers l’eau et vers le sol. Lorsqu’un grain de pollen réussit à s’insérer entre les écailles d’un cône femelle de la même espèce, il reste dans un liquide visqueux près de l’ovule. Un tube pollinique se forme alors du grain de pollen jusqu’à l’ovule; le sperme descend dans le tube et féconde l’œuf. La minuscule graine fécondée commence à croître. L’acheminement du pollen vers le cône femelle est le processus de pollinisation. Les cônes de pin femelles viennent à maturité s’ouvrent et libèrent leurs graines pendant les mois d’automne ou d’hiver. Les graines enterrées finiront par germer pour donner de nouveaux pins. Les fleurs Les fleurs jouent un rôle important dans la reproduction sexuée. Les grandes fleurs aux pétales de couleur vive attirent souvent les insectes et d’autres animaux. Ces animaux pollinisent les fleurs lorsqu’ils se nourrissent de leur nectar et de leur pollen. Cependant les fleurs ne sont pas toutes grandes et attrayantes. Celles dont les couleurs ne sont pas vives dépendent du vent pour disperser leur pollen. Les fleurs qui s’ouvrent la nuit dégagent une odeur forte qui attire les insectes et d’autres pollinisateurs (Voir Figure 2.31 et 2.32). Les parties d’une fleur La majorité des fleurs ont une partie mâle et une partie femelle nécessaires à la reproduction. La partie mâle est l’étamine et la partie femelle est le pistil. Les pétales et les sépales entourent l’étamine et le pistil. En général, les pétales sont les parties colorées de la fleur. Comme une enseigne, ils annoncent le nectar ou le pollen de la fleur. Les sépales, généralement verts, sont situés sous la fleur. Ils protègent la fleur avant son ouverture. Au centre d’une fleur, tu peux voir la majorité des parties du pistil et de l’étamine. Le pistil se compose de 3 parties principales. L’extrémité collante est le stigmate. Le tube qui relie le stigmate et l’ovaire s’appelle le style. Le renflement situé au bas du style est un ovaire. Dans l’ovaire se trouve les ovules de la plante. Chaque étamine comprend deux parties: une tige appelée filament et une extrémité appelée anthère. L’anthère produit le pollen. Le nombre d’étamines d’une plante peut varier. (Voir Figure 2.33) Parties d’une fleur La pollinisation Il existe plusieurs formes de pollinisation. Certaines plantes (blé et orge) sont autopollinisatrices. Cela signifie que le sperme féconde les œufs dans la même plante. Dans la pollinisation croisée, les œufs d’une plante sont fécondés par le sperme d’une autre plante de la même espèce. La pollinisation croisée peut avoir lieu lorsque le vent ou les animaux et insectes transportent le pollen d’une fleur à une autre. (Voir Figure 2.34). L’abeille est le meilleur pollinisateur. Ils pollinisent plus de cultures que tout autre insecte. Chaque fois qu’une abeille se pose sur une fleur à la recherche de nectar et de pollen, un peu de pollen se prend dans les poils de son corps. L’abeille emporte ce pollen de fleur en fleur. La fécondation artificielle peut aussi servir à la reproduction sélective de variétés de plantes à des fins précises. Pollinisation De la graine au fruit Après qu’une plante a été pollinisée, une graine se forme (Voir Figure 2.36). La graine renferme une minuscule plante vivante, appelée embryon, et la réserve de nourriture qui lui permettra de vivre. Elles sont protégées par le tégument qui les enveloppe. Certaines graines ne vivent que quelques jours après être arrivées à maturité. D’autres ont besoin d’une période de repos, ou de dormance, avent de germer. Le fruit Le fruit d’une plante est l’ovaire développé qui grossit et protège les graines jusqu’à ce qu’elles atteignent la maturité. La dissémination des graines Pour de nombreuses plantes le fruit participe à la dissémination des graines. La dissémination est le transport au loin des graines de la plante-mère. (Voir Figures 2.37) La germination La germination est le développement d’une graine pour donner une nouvelle plante (Voir Figure 2.39).