Morphologie reproductive des plantes

morphologie de base des fleursmodifier

Fleur de Ranunculus glaberrimus

La fleur est la structure caractéristique de la reproduction sexuée chez les plantes à fleurs (angiospermes). Les fleurs varient énormément dans leur construction (morphologie). Une fleur « complète », comme celle de Ranunculus glaberrimus représentée sur la figure, a un calice de sépales externes et une corolle de pétales internes. Les sépales et les pétales forment le périanthe., Ensuite, vers l’intérieur, il y a de nombreuses étamines, qui produisent des grains de pollen, chacune contenant un gamétophyte mâle microscopique. Les étamines peuvent être appelées les parties « mâles » d’une fleur et forment collectivement l’androecium. Enfin, au milieu, il y a des carpelles qui, à maturité, contiennent un ou plusieurs ovules, et à l’intérieur de chaque ovule se trouve un minuscule gamétophyte femelle. Les carpelles peuvent être appelés les parties « femelles » d’une fleur et forment collectivement le gynécée.

chaque carpelle chez les espèces de Ranunculus est un akène qui produit un ovule qui, une fois fécondé, devient une graine., Si le carpelle contient plus d’une graine, comme chez Eranthis hyemalis, on l’appelle un follicule. Deux carpelles ou plus peuvent être fusionnés ensemble à des degrés divers et toute la structure, y compris les styles fusionnés et les stigmates, peut être appelée un pistil. La partie inférieure du pistil, où les ovules sont produits, est appelé l’ovaire. Il peut être divisé en chambres (locules) correspondant aux carpelles séparés.

Variationsmodifier

Voir Aussi: Fleur § fonction florale

Alnus serrulata a des fleurs unisexuées et est monoïque., Montré ici: chatons de fleurs mâles en maturation à droite, chatons femelles de l’année dernière à gauche.,

Ilex aquifolium est dioïque: (ci-dessus) pousse avec des fleurs de plante mâle; (en haut à droite) fleur mâle agrandie, montrant des étamines avec du pollen et des stigmates stériles réduits; (ci-dessous) pousse avec des fleurs de plante femelle; (en bas à droite) fleur femelle agrandie, montrant des stigmates) sans pollen

Une fleur « parfaite » a à la fois des étamines et des carpelles, et peut être décrite comme « bisexuelle » ou « hermaphrodite »., Une fleur » unisexuée  » est une fleur dans laquelle les étamines ou les carpelles sont manquants, vestigiaux ou autrement non fonctionnels. Chaque fleur est soit  » staminée « (n’ayant que des étamines fonctionnelles) et donc » mâle », soit » carpellée « (ou » pistillée ») (n’ayant que des carpelles fonctionnels) et donc »femelle ». Si des fleurs staminées et carpellées séparées sont toujours trouvées sur la même plante, l’espèce est appelée monoïque. Si des fleurs staminées et carpellées séparées sont toujours trouvées sur différentes plantes, l’espèce est appelée dioïque., Une étude de 1995 a révélé qu’environ 6% des espèces d’angiospermes sont dioïques et que 7% des genres contiennent des espèces dioïques.

Les membres de la famille des bouleaux (Betulaceae) sont des exemples de plantes monoïques à fleurs unisexuées. Un aulne mature (espèce Alnus) produit de longs chatons contenant uniquement des fleurs mâles, chacune avec quatre étamines et un périanthe minute, et des groupes de fleurs femelles à tiges séparées, chacune sans périanthe. (Voir l’illustration D’Alnus serrulata.)

la Plupart des hollies (membres du genre Ilex) sont dioïques., Chaque plante produit des fleurs fonctionnellement mâles ou des fleurs fonctionnellement femelles. Chez ilex aquifolium (voir l’illustration), le houx européen commun, les deux types de fleurs ont quatre sépales et quatre pétales blancs; les fleurs mâles ont quatre étamines, les fleurs femelles ont généralement quatre étamines réduites non fonctionnelles et un ovaire à quatre cellules. Puisque seules les plantes femelles sont capables de donner des fruits et de produire des baies, cela a des conséquences pour les jardiniers. Amborella représente le premier groupe connu de plantes à fleurs à se séparer de leur ancêtre commun., Elle aussi est dioïque; à tout moment, chaque plante produit soit des fleurs avec des étamines fonctionnelles mais pas de carpelles, soit des fleurs avec quelques étamines non fonctionnelles et un certain nombre de carpelles entièrement fonctionnels. Cependant, les plantes Amborella peuvent changer de « sexe » au fil du temps. Dans une étude, cinq boutures d’une plante mâle ne produisaient que des fleurs mâles lors de leur première floraison, mais à leur deuxième floraison, trois sont passées à la production de fleurs femelles.

Dans les cas extrêmes, toutes les pièces dans un fleur peut être manquant, tant qu’au moins un carpelle ou une étamine est présent., Cette situation est atteinte dans les fleurs femelles des lentilles D’eau (Lemna), qui comprennent un seul carpelle, et dans les fleurs mâles des euphorbes (Euphorbia) qui comprennent une seule étamine.

Le cas de base de la sexualité des plantes à fleurs.

Une espèce telle que Fraxinus excelsior, le frêne commun D’Europe, démontre un type de variation possible. Les fleurs de frêne sont pollinisées par le vent et manquent de pétales et de sépales., Structurellement, les fleurs peuvent être bisexuées, composées de deux étamines et d’un ovaire, ou peuvent être mâles (staminés), dépourvus d’ovaire fonctionnel, ou femelles (carpellées), dépourvues d’étamines fonctionnelles. Différentes formes peuvent se produire sur le même arbre, ou sur différents arbres. Les Asteraceae (famille des tournesols), avec près de 22 000 espèces dans le monde, ont des inflorescences très modifiées composées de fleurs (fleurons) rassemblées en têtes serrées., Les têtes peuvent avoir des fleurons d’une morphologie sexuelle – tous Bisexuels, tous carpellés ou tous staminés (quand ils sont appelés homogames), ou peuvent avoir des mélanges de deux ou plusieurs formes sexuelles (hétérogames). Ainsi, les barbes (espèces Tragopogon) ont des têtes de fleurons Bisexuels, comme les autres membres de la tribu Cichorieae, tandis que les soucis (espèces Calendula) ont généralement des têtes avec les fleurons externes bisexuels et les fleurons intérieurs staminés (mâles).

comme Amborella, certaines plantes subissent un changement de sexe., Par exemple, Arisaema triphyllum (Jack-in-the-pulpit) exprime des différences sexuelles à différents stades de croissance: les plantes plus petites produisent toutes ou principalement des fleurs mâles; à mesure que les plantes grossissent au fil des ans, les fleurs mâles sont remplacées par Plus de fleurs femelles sur la même plante. Arisaema triphyllum couvre ainsi une multitude de conditions sexuelles au cours de sa vie: plantes juvéniles Non sexuées, jeunes plantes qui sont toutes mâles, plantes plus grandes avec un mélange de fleurs mâles et femelles et grandes plantes qui ont principalement des fleurs femelles., D’autres populations de plantes ont des plantes qui produisent plus de fleurs mâles tôt dans l’année et comme les plantes fleurissent plus tard dans la saison de croissance, elles produisent plus de fleurs femelles.

Terminologiemodifier

La complexité de la morphologie des fleurs et sa variation au sein des populations ont conduit à une terminologie riche.

  • Androdioïque: ayant des fleurs mâles sur certaines plantes, bisexuelles sur d’autres.
  • Androecious: ayant seulement des fleurs mâles (le mâle d’une population dioïque); produisant du pollen mais pas de graines.
  • Androgyne: voir bisexuels.,
  • Androgynomonoïque: avoir des fleurs mâles, femelles et bisexuelles sur la même plante, également appelée trimonoïque.
  • Andromonoïque: ayant des fleurs bisexuelles et mâles sur la même plante.
  • Bisexuelle: chaque fleur de chaque individu a des structures mâles et femelles, c’est-à-dire qu’elle combine les deux sexes dans une structure. Les fleurs de ce type sont appelées parfaites, ayant à la fois des étamines et des carpelles. Les autres termes utilisés pour cette condition sont androgyne, Hermaphrodite, monoclineux et synoïque.,
  • Dichogame: ayant des sexes se développant à des moments différents; produisant du pollen lorsque les stigmates ne sont pas réceptifs, qu’ils soient protandreux ou protogynes. Cela favorise les croisements en limitant l’auto-pollinisation. Certaines plantes dichogames ont des fleurs bisexuées, d’autres ont des fleurs unisexuées.
  • Diclineux: voir Unisexué.
  • dioïque: ayant seulement des fleurs mâles ou seulement femelles. Aucune plante individuelle de la population ne produit à la fois du pollen et des ovules. (Du grec pour « deux ménages ». Voir aussi L’entrée du Wiktionnaire pour dioïque.,)
  • Gynodioïque: ayant des fleurs hermaphrodites et des fleurs femelles sur des plantes séparées.
  • gynécée: n’ayant que des fleurs femelles (la femelle d’une population dioïque); produisant des graines mais pas de pollen.
  • Gynomonoïque: ayant des fleurs bisexuelles et femelles sur la même plante.
  • Hermaphrodite: voir bisexuels.
  • imparfaite: (de fleurs) ayant certaines parties qui sont normalement présentes non développées, par exemple dépourvues d’étamines. Voir Aussi Unisexuel.
  • Monoclineux: voir bisexuel.,
  • monoïque: dans le sens étroit du terme, il se réfère à des plantes à fleurs unisexuées qui se produisent sur le même individu. Au sens large du terme, il comprend également les plantes à fleurs bisexuées. Les individus portant des fleurs séparées des deux sexes en même temps sont appelés simultanément ou de manière synchrone monoïques et les individus qui portent des fleurs d’un sexe à la fois sont appelés consécutivement monoïques. (Du grec monos « unique » + oikia « maison ». Voir aussi L’entrée du Wiktionnaire pour monoïque.)
  • Parfait: (de fleurs) voir bisexuels.,
  • Polygamodioïque: principalement dioïque, mais avec soit quelques fleurs du sexe opposé, soit quelques fleurs bisexuelles sur la même plante.
  • Polygamomonoïque: voir polygame. Ou, la plupart du temps monoïque, mais aussi partiellement polygame.
  • polygame: ayant des fleurs mâles, femelles et bisexuelles sur la même plante. Aussi appelé polygamomonoïque ou trimonoïque. Ou, avec bisexuel et au moins une des fleurs mâles et femelles sur la même plante.
  • Protandreux: (des plantes dichogames) ayant des parties mâles de fleurs développées avant les parties femelles, p.ex., avoir des fleurs qui fonctionnent d’abord en tant que mâle et ensuite en tant que Femelle ou produire du pollen avant que les stigmates de la même plante ne soient réceptifs. (Protoandrous est également utilisé.)
  • Protogyne: (des plantes dichogames) ayant des parties femelles de fleurs développées avant les parties mâles, par exemple avoir des fleurs qui fonctionnent d’abord en tant que femelles puis se transforment en mâles ou produire du pollen après que les stigmates de la même plante sont réceptifs.
  • Subandroïque: ayant des fleurs principalement mâles, avec quelques fleurs femelles ou bisexuelles.,
  • Subdioïque: ayant quelques individus dans des populations autrement dioïques avec des fleurs qui ne sont pas clairement mâles ou femelles. La population produit normalement des plantes mâles ou femelles avec des fleurs unisexuées, mais certaines plantes peuvent avoir des fleurs bisexuées, certaines à la fois des fleurs mâles et femelles, et d’autres une combinaison de celles-ci, telles que des fleurs femelles et bisexuelles. On pense que la condition représente une transition entre la bisexualité et la dioécie.
  • Subgynoïque: ayant des fleurs principalement femelles, avec quelques fleurs mâles ou bisexuelles.
  • Synoïque: voir bisexuel.,
  • Trimonoïque: voir polygame et androgynomonoïque.
  • Trioïque: voir polygame.
  • Unisexuée: ayant des fleurs fonctionnellement mâles ou fonctionnellement femelles. Cette condition est également appelée diclineuse, incomplète ou imparfaite.

Excroissementmodifier

L’excroissance, la fécondation croisée ou l’allogamie, dans laquelle la progéniture est formée par la fusion des gamètes de deux plantes différentes, est le mode de reproduction le plus courant chez les plantes supérieures. Environ 55% des espèces végétales supérieures se reproduisent de cette manière., 7% supplémentaires sont partiellement fertilisants et partiellement auto-fertilisants (autogamie). Environ 15% produisent des gamètes mais sont principalement auto-fertilisants avec un manque important de croisement. Seulement environ 8% des espèces végétales supérieures se reproduisent exclusivement par des moyens non sexuels. Il s’agit notamment des plantes qui se reproduisent végétativement par des coureurs ou des bulbilles, ou qui produisent des graines sans fécondation embryonnaire (apomixis). L’avantage sélectif du croisement semble être le masquage de mutations récessives délétères.,

le principal mécanisme utilisé par les plantes à fleurs pour assurer le croisement implique un mécanisme génétique connu sous le nom d’auto-incompatibilité. Divers aspects de la morphologie florale favorisent l’allogamie. Chez les plantes à fleurs bisexuées, les anthères et les carpelles peuvent mûrir à des moments différents, les plantes étant protandreuses (les anthères mûrissant en premier) ou protogynes (les carpelles mûrissant en premier). Les espèces monoïques, avec des fleurs unisexuées sur la même plante, peuvent produire des fleurs mâles et femelles à des moments différents.,

La Dioécie, la condition d’avoir des fleurs unisexuées sur différentes plantes, entraîne nécessairement des croisements, et on pourrait donc penser qu’elle a évolué à cette fin. Cependant, « la dioécie s’est avérée difficile à expliquer simplement comme un mécanisme d’éclosion chez les plantes qui n’ont pas d’auto-incompatibilité ». Les contraintes d’allocation des ressources peuvent être importantes dans l’évolution de la dioécie, par exemple, avec la pollinisation par le vent, des fleurs mâles séparées disposées dans un chat qui vibre dans le vent peuvent fournir une meilleure dispersion du pollen., Chez les plantes grimpantes, une croissance ascendante rapide peut être essentielle et l’allocation des ressources à la production de fruits peut être incompatible avec une croissance rapide, ce qui donne un avantage à la production retardée de fleurs femelles. La dioécie a évolué séparément dans de nombreuses lignées différentes, et la monoécie dans la lignée végétale est en corrélation avec l’évolution de la dioécie, suggérant que la dioécie peut évoluer plus facilement à partir de plantes qui produisent déjà des fleurs mâles et femelles séparées.

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