Biologie Végétale : Croissance, Développement et Reproduction des Angiospermes

Fiches de vocabulaire couvrant les notions clés de biologie végétale de L1 : gravitropisme, germination, dormance, floraison, inflorescences, anatomie florale, fécondation, gamétogenèse, ainsi que la typologie des graines et des fruits.

Gravitropisme

Croissance orientée d'un organe végétal déterminée par le champ gravitationnel terrestre ; il est qualifié de positif pour la racine (orientée vers le bas) et de négatif pour la tige (orientée vers le haut), résultant d'une asymétrie de vitesse d'élongation cellulaire entre les faces opposées.

Statocyte

Cellule polarisée située dans la columelle centrale de la coiffe racinaire, caractérisée par la présence de statolithes (amyloplastes denses sédimentant sous l'effet de la pesanteur) qui exercent une pression mécanique sur le cytosquelette pour déclencher la perception gravitaire.

Théorie de Cholodny et Went

Modèle décrivant la réponse gravitropique racinaire : la stimulation gravitaire provoque une redistribution latérale polarisée de l'auxine vers les tissus de la face inférieure. À cette concentration élevée, l'auxine inhibe l'auxèse des cellules racinaires inférieures, provoquant une courbure vers le bas.

Germination (sens physiologique strict)

Processus biologique initié dès le début de l'imbibition (hydratation) de la semence et se terminant formellement par l'émergence de la radicule au travers des enveloppes séminales.

Germination épigée

Modalité de germination dans laquelle la croissance active de l'axe hypocotylé soulève les cotylédons au-dessus de la surface du sol pour former les premières feuilles photosynthétiques transitoires.

Quiescence

Inaptitude temporaire d'une semence viable à germer résultant exclusivement de l'absence de conditions environnementales externes favorables (déficit d'eau, température inadéquate, hypoxie), cessant dès que ces facteurs sont rétablis.

Dormance

Incapacité d'une graine viable à germer même lorsque les conditions environnementales extérieures (hydratation, température, oxygénation) sont favorables, nécessitant des processus de levée de dormance pour permettre la reprise du métabolisme.

Acide abscissique ($\text{ABA}$)

Phytohormone de nature sesquiterpénique en $C_{15}$ synthétisée par la voie des terpènes ; elle régit l'acquisition de la tolérance à la dessiccation, le stockage des réserves, l'induction de la dormance embryonnaire ainsi que la fermeture des stomates en cas de stress hydrique.

Gibbérellines ($\text{GA}$)

Phytohormones diterpéniques tétracycliques en $C_{19}$ ou $C_{20}$ (ex. $GA_3$) qui stimulent la germination en levant la dormance et en induisant l'expression des amylases pour la mobilisation de l'amidon de l'albumen.

Virage floral

Transition développementale irréversible initiée par l'induction florale puis l'évocation florale, au cours de laquelle le méristème végétatif apical pointu devient bombé en acquérant une forte activité mitotique centrale pour édifier les verticilles floraux.

Fleur actinomorphe

Fleur dite régulière présentant une symétrie radiale par rapport à son axe floral central, c'est-à-dire sécable en plusieurs moitiés symétriques par plus de deux plans verticaux.

Fleur zygomorphe

Fleur dite irrégulière possédant une symétrie bilatérale, ne présentant qu'un unique plan de symétrie séparant l'organe floral en deux moitiés réfléchies identiques (ex. Ophrys apifera).

Formule florale

Représentation symbolique résumant la composition numérique et structurelle d'une fleur selon ses différents verticilles ($S$: sépales, $P$: pétales, $E$: étamines, $C$: carpelles), où les parenthèses désignent la soudure des pièces.

Inflorescence indéfinie

Type d'inflorescence dans lequel l'axe principal conserve un bourgeon terminal indéfiniment végétatif sans développer de fleur terminale ; la floraison s'effectue de la base vers le sommet (acropète), comme chez la grappe ou l'épi.

Cyme

Inflorescence définie où le méristème apical se termine obligatoirement par une fleur terminale précoce, la croissance de l'inflorescence étant reprise latéralement par un ou deux rameaux axillaires sous-jacents (cyme unipare ou bipare).

Capitule

Inflorescence indéfinie caractéristique des Astéracées, formée d'un réceptacle commun aplati ou bombé portant un ensemble compact de fleurs sessiles (fleurs tubulées et/ou ligulées), sous-tendu par un involucre de bractées protectrices.

Chaton

Inflorescence indéfinie cylindrique et généralement pendante, formée d'un axe portant de nombreuses fleurs unisexuées apétales ou à périanthe très réduit, insérées à l'aisselle d'écailles bractéales chez les arbres à pollinisation anémophile.

Carpelle

Feuille fertile modifiée (macrosporophylle) constituant l'unité morphologique du gynécée (pistil), renfermant les ovules et refermée sur elle-même le long d'une suture placentaire ventrale.

Placentation

Disposition spatiale des zones d'insertion des ovules (placentas) à l'intérieur de la cavité ovarienne ; elle peut notamment être axile (ovaire pluriloculaire), pariétale (ovaire uniloculaire avec placentas sur les parois) ou centrale.

Sac embryonnaire

Gamétophyte femelle haploïde ($n$) des Angiospermes logé au sein de l'ovule, classiquement composé de sept cellules et huit noyaux : l'oosphère flanquée de deux synergides, une grande cellule centrale contenant deux noyaux polaires, et trois antipodes distales.

Exine

Paroi externe cutinisée et très résistante du grain de pollen, ornée d'épines ou de mailles composées de sporopollénine sécrétée principalement par le tapis staminal nourricier de l'anthère.

Syndrome de pollinisation

Ensemble coordonné d'adaptations florales morphologiques, chromatiques, physiologiques et biochimiques ayant évolué par sélection naturelle en concordance étroite avec un vecteur de transport pollinique spécifique.

Anémogamie

Mode de pollinisation abiotique assuré par les courants aériens, s'associant à des fleurs discrètes sans parfum ni nectar, des étamines à filets souples exposées et de larges stigmates plumeux récoltant un pollen lisse produit en très grande quantité.

Entomogamie

Mode de zoogamie impliquant le transfert du pollen par des insectes, favorisé par des corolles colorées, la synthèse de nectar sucré, l'émission de composés organiques volatils odorants et des grains de pollen visqueux ou pourvus de sculptures.

Hétérostylie

Dispositif floral polymorphique génétique empêchant l'autopollinisation (notamment chez Primula), caractérisé par l'existence de fleurs longistylées (style long et étamines bas insérées) et brévistylées (style court et étamines haut insérées), couplé à une compatibilité croisée obligatoire.

Auto-incompatibilité sporophytique ($\text{AIS}$)

Système d'inhibition de la germination pollinique contrôlé par le génotype diploïde de la plante mère produisant le pollen : les protéines manteau SCR sécrétées par le tapis staminal sont reconnues par le récepteur kinase membranaire SRK du stigmate, bloquant l'hydratation du pollen incompatible.

Auto-incompatibilité gamétophytique ($\text{AIG}$)

Système génétique où l'incompatibilité dépend directement de l'allèle haploïde de l'intine du grain de pollen germé ; en cas de concordance avec l'allèle $S$ pistillaire, des ribonucléases ($\text{RNases}$) s'activent et détruisent l'ARNr du tube pollinique en cours de croissance dans le style.

Cléistogamie

Mécanisme d'autogamie stricte dans lequel la pollinisation et la fécondation s'accomplissent à l'intérieur d'une fleur demeurant close (sans épanouissement préalable de la corolle), comme chez le blé.

Double fécondation

Processus exclusif aux Angiospermes par lequel un gamète mâle haploïde féconde l'oosphère pour former le zygote embryonnaire principal diploïde ($2n$), tandis que le second gamète mâle fusionne avec les deux noyaux polaires centraux pour générer le zygote accessoire triploïde ($3n$) qui donnera l'albumen.

Graine exalbuminée

Graine mature dépourvue d'albumen persistant, ce dernier ayant été totalement résorbé pendant le développement embryonnaire pour stocker l'ensemble des réserves nutritives (protéines, lipides ou amidon) directement au sein des deux cotylédons hypertrophiés (ex. haricot).

Périsperme

Tissu de réserve diploïde ($2n$) d'origine maternelle persistant dans certaines graines (ex. betterave), issu du développement trophique et de la persistance du nucelle de l'ovule.

Oléosome

Organite sphérique intracellulaire spécialisé dans la mise en réserve des lipides neutres (triglycérides), délimité par une demi-membrane phospholipidique monocouche stabilisée par des protéines structurales spécifiques nommées oléosines.

Péricarpe

Ensemble des parois protectrices du fruit dérivant de la différenciation des parois ovariennes de la fleur, histologiquement décomposé de l'extérieur vers l'intérieur en épicarpe, mésocarpe et endocarpe.

Baie

Fruit charnu indéhiscent dont le péricarpe est entièrement succulent ou pulpeux (mésocarpe et endocarpe non lignifiés) et qui renferme directement une ou plusieurs graines libres appelées pépins (ex. raisin, tomate, datte).

Drupe

Fruit charnu indéhiscent caractérisé par la sclérification ligneuse rigide de son endocarpe formant le noyau protecteur d'une amande séminale, sous-tendu par un mésocarpe charnu et un épicarpe épidermique (ex. cerise, pêche, noix).

Hespéride

Baie spécialisée caractéristique des Rutacées (agrumes), pourvue d'un épicarpe pigmenté criblé de poches sécrétrices à essences (zeste), d'un mésocarpe blanc spongieux (albédo) et d'un endocarpe cloisonné en quartiers recouverts de poils pluricellulaires succulents.

Fruit climactérique

Catégorie de fruits (ex. banane) dont la maturation est gouvernée par une augmentation soudaine de la respiration cellulaire (crise climactérique) associée à une bouffée autocatalytique de synthèse d'éthylène gazeux ($C_2H_4$).

Akène

Fruit sec indéhiscent à graine unique libre, dont le péricarpe sec et membraneux ou coriace n'adhère pas aux téguments de la graine (ex. tournesol, gland, samare).

Caryopse

Fruit sec indéhiscent monosperme propre aux Poacées, dans lequel le péricarpe mince est totalement soudé aux téguments de l'unique graine sous-jacente, formant une unité agronomique indissociable.

Gousse

Fruit sec déhiscent formé d'un carpelle unique s'ouvrant à complète maturité par deux fentes longitudinales opposées (la ligne de suture ventrale et la nervure médiane dorsale), typique de la famille des Fabacées.

Silique

Fruit sec déhiscent dérivé de deux carpelles soudés, libérant les graines par quatre fentes de déhiscence délimitant deux valves qui s'écartent en laissant persister un cadre placentaire médian surmonté d'une fausse cloison (typique des Brassicacées).

Capsule

Fruit sec déhiscent constitué de plusieurs carpelles soudés (pluricarpellé) dont la déhiscence s'accomplit par des fentes longitudinales (septicides ou loculicides), par des pores apicaux ou par des dents.

Piridion

Fruit complexe (faux-fruit) des Rosacées (ex. pomme, poire), issu du développement hypertrophié d'un conceptacle ou réceptacle floral charnu soudé aux cinq loges carpellaires internes cartilagineuses.

Arille

Tissu charnu et pulpeux enveloppant la graine, issu d'une excroissance hypertrophiée du tégument séminal ou du funicule au niveau du hile (représentant la partie comestible chez le litchi).

Parthénocarpie

Développement et maturation du fruit en l'absence de toute fécondation des ovules, aboutissant à la formation d'un fruit naturellement apyrène (dépourvu de graines), comme observé chez les variétés cultivées de banane et d'ananas.