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Pourquoi la moelle des cucurbitacées est-elle creuse à maturité ?

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Quelle est la signification évolutive de la moelle chez les cucurbitacées ? A-t-il une fonction en étant creux ? Ou est-ce un vestige évolutif ? Quelle fonction aurait-elle eue chez ses ancêtres ?


L'autolyse de la moelle est un phénomène dû au fait que chez certaines plantes dicotylédones comme les cucurbitacées, la moelle se creuse.

Contexte : Nous savons tous que les plantes tirent leur carbone de l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone et le fixent par photosynthèse. Au cours d'une croissance rapide, les besoins en carbone peuvent ne pas être en phase avec le taux de carbone fixé par la photosynthèse seule. Ainsi, certaines plantes ont adopté l'autolyse de la moelle.

Ceci est utile pour une plante lorsqu'elle est en pénurie de carbone, la rareté implique ici que la plante n'est pas en mesure d'obtenir suffisamment de carbone pour sa croissance avec juste la photosynthèse. Ainsi, la plante s'autolyse sa moelle pour obtenir le carbone requis pour maintenir sa croissance. Par la suite, ce carbone résultant de l'autolyse est transporté vers les régions de croissance de la plante.

Source : https://doi.org/10.1006/anbo.1995.1063


Anatomie des plantes à fleurs

Types de méristèmes
Les méristèmes peuvent être classés en fonction de leur mode de origine, position etc.:
(i) Selon à origine et développement : Sur la base de l'origine, les tissus méristématiques sont de trois types :
(une) Proméristeme ou Primordial méristème : Le proméristème provient de l'embryon et donc, appelé méristème primordial ou embryonnaire. Il est présent dans les régions où un organe ou une partie du corps végétal est initié. Un groupe de cellules initiales qui constituent la base d'un organe ou d'une partie de la plante est appelé proméristème. Ce groupe se compose d'un nombre limité de cellules, qui se divisent à plusieurs reprises pour donner naissance au méristème primaire. Le proméristème donne naissance à tous les autres méristèmes, y compris le méristème primaire.
(b) Méristème primaire : Un méristème primaire provient du proméristème et conserve son activité méristématique. Il est situé aux sommets des racines, des tiges et de la feuille primordiale, par exemple le méristème apical et le méristème intercalaire.
(c) Méristème secondaire : Les méristèmes secondaires sont appelés ainsi car ils proviennent de cellules permanentes. Par exemple, le phellogène ou le liège cambium, est un exemple important de méristème secondaire. Les méristèmes secondaires produisent des tissus secondaires dans le corps de la plante et ajoutent de nouvelles cellules pour une protection et une réparation efficaces. Ils se produisent dans les régions matures des racines et des pousses.

(ii) Selon le poste : Sur la base de leur position dans le corps végétal, les méristèmes sont classés en trois catégories :

Divers tissus méristamatiques
(une) Méristème apical : Ce méristème est situé aux sommets croissants des pousses et des racines principales, ainsi que latérales. Ces cellules sont responsables de la croissance linéaire d'un organe. La position des cellules apicales peut être strictement terminale ou subterminale.
(b) méristème intercalaire : Ce sont les portions de méristèmes apicaux qui sont séparées de l'apex lors de la croissance de l'axe et de la formation de tissus permanents. (par exemple., Menthe), base de l'entre-nœud (par exemple., tige de nombreux monocotylédones à savoir, Blé, Graminées, Ptéridophyètes comme Equisetum). Il se produit entre les tissus matures.
(c) méristème latéral : Ces méristèmes se trouvent latéralement dans l'axe, parallèlement aux côtés des tiges et des racines. Le cambium des faisceaux vasculaires (cambium fasciculaire, interfasciculaire et extrastélaire) et le cambium du liège ou phellogène appartiennent à cette catégorie et se retrouvent dans les dicotylédones et les gymnospermes entraînant une augmentation de leur diamètre.

Différences entre les méristèmes apicaux et latéraux

S.No. Méristème apical méristème latéral
1. Il se produit au sommet de la tige, de la racine et de leurs branches. Il se trouve en position latérale parallèle à la circonférence des organes.
2. C'est un méristème primaire. C'est le méristème secondaire, sauf le cambium intra-fasciculaire.
3. Les cellules se divisent dans différents plans. Les cellules se divisent dans un plan patricien à la fois sur les côtés extérieur et intérieur.
4. Il produit des tissus primaires. Il donne naissance à des tissus secondaires.
5. Il entraîne une croissance en longueur. Il provoque une croissance de la circonférence et de l'épaisseur.

Structure et organisation du méristème apical
(i) Apex végétatif des pousses : L'apex de la pousse a été reconnu pour la première fois par Wolff (1759). L'apex de la pousse est dérivé du méristème présent dans la plumule de l'embryon et se trouve à l'extrémité de la tige et de ses branches en tant que bourgeon terminal. Il se produit également à l'état inactif à l'aisselle des feuilles sous forme de bourgeons latéraux. L'extrémité de l'apex de la pousse est en forme de dôme et de celle-ci flanque, à la base du dôme, un ou plusieurs primordiums foliaires. Cela se poursuit tout au long de la phase végétative. De nombreuses théories ont été avancées pour expliquer l'apex des pousses, telles que :

(a) Théorie des cellules apicales : Cette théorie a été proposée par Nageli (1858). Selon cette théorie, le méristème apical des pousses est constitué d'une seule cellule apicale. Cette théorie est applicable dans le cas des algues supérieures, des bryophytes et de nombreux ptéridophytes, mais pas dans les plantes supérieures (c'est-à-dire les gymnospermes et les angiospermes).

(b) Théorie de l'histogène : Il a été proposé par Hanstein (1870). Selon cette théorie, le méristème apical de la pousse se compose de trois zones ou couches méristématiques distinctes (ou histogènes).

  • Dermatogène: Couche la plus externe et elle forme l'épiderme et le système tissulaire épidermique.
  • Periblem: C'est la couche intermédiaire qui donne naissance au cortex et à l'endoderme.
  • Plérome: La couche la plus interne forme la moelle et la stèle.

(c) Théorie du corpus Tunica: Cette théorie a été proposée par Schmidt (1924). Selon cette théorie, l'apex de la pousse se compose de deux zones distinctes.

  • tunique: Il est principalement monocouche et forme un épiderme. Les cellules de la tunique sont plus petites que le corps. La tunique ne montre qu'une division anticlinale et est responsable de la croissance en surface.
  • Corpus: Il représente le noyau central avec des cellules plus grandes. Corpus montre des divisions dans tous les avions et il est responsable de la croissance des volumes.

(ii) Apex de la racine : Un groupe de cellules initiales, présentes dans la région subterminale de l'extrémité de la racine en croissance, qui est protégée par une coiffe racinaire, est appelée méristème apical racinaire ou apex racinaire. Il est d'origine embryonnaire et formé à partir de la partie radiculaire de l'embryon. Cependant, dans les racines adventives, il est produit à partir de dérivés de l'apex racinaire. L'apex de la racine diffère de l'apex de la pousse car il est court et plus ou moins uniforme en raison de l'absence totale d'appendices latéraux (feuilles et branches) et de la différenciation des nœuds et des entre-nœuds. Selon Hanstein (1870), l'apex racinaire de la plupart des dicotylédones se compose également de trois zones méristématiques : le plérome, le periblem et le dermatogène (quatrième méristème calyptrogène pour former la coiffe racinaire). Concernant l'organisation apicale des racines, des théories suivantes ont été avancées.
(a) Théorie de Korper-Kappe : Il a été proposé par Schuepp (1917). Cette théorie est comparable à la théorie de la tunique et du corpus de l'apex des pousses. Korper signifie corps et Kappe signifie casquette.

(b) Théorie du centre de repos : Il a été proposé par Clowes (1961). Selon lui, en plus des cellules en division active, une zone de cellules inactives est présente dans la partie centrale de l'apex racinaire, appelée tranquille centre. Les cellules de cette région ont un cytoplasme léger, de petits noyaux, une concentration plus faible de ADN, ARN et protéine. Ces cellules contiennent également moins de mitochondries, moins de réticulum endoplasmique et de petits dictyosomes.

Tissus permanents
Les tissus permanents sont constitués de cellules matures qui se développent en raison de la division et de la différenciation des tissus méristématiques. Les cellules de ces tissus sont soit vivantes soit mortes, à parois minces ou à parois épaisses. Les tissus permanents sont de trois types :

TISSUS PERMANENTS

2. TISSUS SIMPLES
Les tissus simples sont un groupe de cellules qui se ressemblent toutes par leur origine, leur forme et leur fonction. Ils sont en outre regroupés en trois catégories :
Parenchyme
Le parenchyme est le tissu le plus simple et non spécialisé qui concerne principalement les activités végétatives de la plante. Les principales caractéristiques des cellules du parenchyme sont :
(a) Les cellules sont à parois minces et molles.

Parenchyme dans le S.T.
(b) Les cellules sont généralement vivantes et possèdent un noyau distinct.
(c) Les cellules contiennent entre elles des espaces intercellulaires bien développés.
(d) Le cytoplasme est vacuolé et la paroi cellulaire est constituée de cellulose.
(e) La forme peut être ovale, sphérique, cylindrique, rectangulaire ou étoilée (en forme d'étoile) comme dans les pétioles des feuilles de bananier, de canna et de certains hydrophytes.
(f) Ce tissu est généralement présent dans presque tous les organes des plantes, c'est-à-dire les racines, les tiges, les feuilles, les fleurs, les fruits et les graines.
(g) S'ils renferment de grands espaces d'air, ils sont appelés aérenchyme s'ils développent de la chlorophylle, ils sont appelés chlorenchyme et si ce sont des cellules allongées avec des extrémités effilées, elles sont appelées prosenchyme.

Les fonctions: Ils remplissent les fonctions suivantes :

  • Stockage de matériel alimentaire. ex., carotte, betterave, etc.
  • Le chlorenchyme aide à la photosynthèse.
  • Aerenchyma aide à la flottaison des plantes aquatiques (Hydrophytes) et aide également aux échanges gazeux pendant la respiration et la photosynthèse, g., Hydrilla.
  • À l'état turgescent, ils donnent de la rigidité à l'organe végétal.
  • En cas d'urgence, elles se comportent comme des cellules méristématiques et aident à la cicatrisation des diverses blessures des plantes.
  • Parfois, ils stockent des substances sécrétoires (substance ergastique) telles que des tanins, des résines et des gommes et ils sont appelés idioblastes.

Collenchyme
C'est le tissu du corps primaire. Se trouve dans la couche sous l'épiderme dans la tige de la dicotylédone. Présenter en couche continue ou en patchs.

  • Les cellules de ce tissu contiennent du protoplasme et sont vivantes.
  • Les parois cellulaires sont épaissies aux coins et sont constituées de cellulose, d'hémicellulose et de pectine.
  • Ce sont des cellules disposées de manière compacte, de forme ovale, sphérique ou polygonale.
  • Aucun espace intercellulaire n'est présent.
  • Le tissu est extensible et a la capacité de s'étendre.
  • Ces cellules assimilent les aliments lorsqu'elles contiennent du chloroplaste.
  • Ils apportent une résistance mécanique à la partie plus jeune où le xylème est moins développé, comme la jeune tige, le pétiole de la feuille, etc.
  • Ils sont généralement absents des tiges des monocotylédones et des racines.

Différences entre parenchyme et collenchyme

S. Non. Parenchyme Collenchyme
1. Cela se trouve partout dans le corps de la plante. On le trouve dans l'hypoderme de la tige du dicotylédone et à la base des feuilles.
2. Il peut s'agir à la fois de tissus primaires et secondaires. Il s'agit généralement d'un tissu primaire.
3. Les cellules sont isodiamétriques. Les cellules sont allongées.
4. Il donne de la turgescence aux tissus plus mous. Il apporte une résistance mécanique ainsi qu'une élasticité aux structures molles.
5. Cela peut se dédifférencier rapidement pour former des cellules méristématiques. Les cellules ne se dédifférencient que rarement.

Sclérenchyme
Les principales caractéristiques du sclérenchyme sont :

  • Il se compose de cellules mortes à parois épaisses.
  • Les cellules varient en forme, taille et origine.
  • Ils possèdent des parois secondaires dures et extrêmement épaisses en raison d'un dépôt uniforme de lignine.
  • Au début, les cellules sont vivantes et ont un protoplasme, mais en raison du dépôt de parois secondaires imperméables, elles deviennent mortes.

Types de sclérenchyme : Ils sont de deux types :

(a) Fibres sclérenchymateuses :

  • Celles-ci sont très allongées et effilées aux deux extrémités.
  • Les cellules fibreuses complètement développées sont toujours mortes. Ils sont polygonaux en coupe transversale et les parois sont très lignifiées.
  • Les espaces intercellulaires sont absents et la lumière est fortement oblitérée. Les murs présentent des fosses simples et obliques.

  • Ils assurent la résistance mécanique de la plante.
  • Certaines des plantes les plus riches en fibres sont Linumusitatissimum (Lin ou Alsi), Corchoeur, Cannabis, etc.
  • Les fibres sont présentes dans l'hypoderme des tiges monocotylédones, dans le péricycle de nombreux dicotylédones, dans le bois secondaire et la gaine du faisceau vasculaire chez les tiges monocotylédones.

Types de fibres

  • Sur la base de la source et de l'utilisation économique, les fibres sont des types suivants :
  • Fibres superficielles : Les fibres obtenues à partir du tégument (testa) du coton et du mésocarpe du cocotier (coir du commerce) sont des fibres de surface. Les fibres de coton sont de deux types, peluche et duvet. La peluche est plus longue et économiquement utile tandis que le duvet est plus court et n'est pas utile.
  • Fibres libériennes : Les fibres obtenues à partir du phloème et du péricycle sont des fibres libériennes ou basses. Ils sont les plus exploités économiquement, par exemple, le jute, le lin, le chanvre.
  • Xylary ou fibres de bois : Les fibres associées au xylème sont appelées fibres xylaires. Deux types de fibres xylaires sont reconnus, les fibres libriformes et les fibres trachéides. Les fibres libriformes sont plus longues, à paroi épaisse et avec de simples fosses tandis que les trachéides fibreuses sont plus courtes, moins épaissies, généralement avec des fosses bordées.

(b) Cellules de pierre ou Scléréides :

  • Ils sont lignifiés, à paroi extrêmement épaisse de sorte que la lumière des cellules est presque oblitérée. Les cellules peuvent être sphériques, ovales, cylindriques, en forme de T ou même étoilées.
  • On les trouve généralement dans les parties dures de la plante, par exemple l'endocarpe du noyer et du cocotier.
  • Ils font partie du tégument de certains membres des légumineuses. Les scléréides fournissent un support mécanique et une dureté aux parties molles. Les scléréides peuvent être :
    Brachysclereids ou cellules de pierre : Ils sont petits et de forme plus ou moins isodiamétrique. Ils se produisent dans le cortex, la moelle, le phloème et la pulpe des fruits (par exemple, Pyrus ).
    Macroscléréides ou cellules en bâtonnets : Ce sont des sclérites allongés en forme de bâtonnets que l'on trouve généralement dans les feuilles, le cortex de la tige et les téguments externes. Par exemple, les légumineuses.
  • Ostéosclérides : Ce sont des scléréides osseux ou en forme de tonneau dilatés à leurs extrémités. ex., feuille de Hakea.
  • Astrosclérides ou cellules étoilées : Ce sont des scléréides en forme d'étoile avec des lobes ou des bras extrêmes, par exemple, une feuille de Nymphée.
  • Trichosclérides ou poils internes : Ce sont des scléréides ressemblant à des cheveux que l'on trouve dans les espaces intercellulaires des feuilles et de la tige de certains hydrophytes. Par exemple, feuille de vigne

3. TISSUS COMPLEXES
Un groupe de plusieurs types de cellules ayant une origine commune et travaillant ensemble comme une unité est appelé tissu permanent complexe. Les tissus complexes importants des plantes vasculaires sont : le xylème et le phloème. Ces deux tissus ensemble sont appelés tissus vasculaires.
Xylème
Le terme xylème a été introduit par Nageli (1858). Le xylème est un tissu conducteur qui conduit l'eau et les nutriments minéraux vers le haut des racines vers les feuilles.

Il fournit également une résistance mécanique aux parties de la plante. Sur la base de l'origine du xylème est de deux types

Types de xylème

  • Xylème primaire : Il est dérivé du procambium pendant la croissance primaire. Il se compose de protoxylème et de métaxylème.
  • Xylème secondaire : Il se forme à partir du cambium vasculaire au cours de la croissance secondaire.

Cellules Xylem
Xylem est composé de quatre types de cellules
(une) Trachéides : Les trachéides sont des cellules tubulaires allongées avec des extrémités effilées ou arrondies ou ovales avec des parois dures et lignifiées.

  • Toutes les plantes vasculaires ont des trachéides dans leur xylème.
  • Les murs ne sont pas très épaissis.
  • Les cellules sont sans protoplaste et sont mortes à maturité. Les trachéides du xylème secondaire ont moins de côtés et sont plus anguleux que les trachéides du xylème primaire.
  • La cavité cellulaire ou la lumière d'une trachéide est grande et sans aucun contenu. Les trachéides possèdent des fosses bordées. Les fosses bordées maximales sont formées dans les trachéides gymnospermes.
  • Ils possèdent également divers types d'épaississements, par exemple, trachéides annulaires, spirales, scalariformes, réticulées ou piquées.
  • La fonction principale des trachéides est de conduire l'eau et les minéraux de la racine à la feuille. Ils fournissent également de la force et un soutien mécanique à la plante.

(b) Navires Xylem : Les vaisseaux sont des rangées de cellules allongées en forme de tube, placées bout à bout avec leurs parois d'extrémité dissoutes.

  • Les vaisseaux sont multicellulaires avec une lumière large.
  • Les vaisseaux peuvent être classés en plusieurs types selon l'épaississement développé dans leur paroi. Elles peuvent être annulaires, spiralées, scalariformes, réticulées ou piquées.
  • Les vaisseaux sont absents chez les ptéridophytes et les gymnospermes (sauf Ephedra, Gnetum, Selaginella, Pteridium).
  • Chez les angiospermes (bois poreux), les vaisseaux sont toujours présents (les vaisseaux sont absents de la famille des Winteraceae et des Trochodendraceae des Angiospermes, c'est-à-dire Wintera, Trochodendron).
  • Les vaisseaux ainsi que les trachéides forment le tissu principal des faisceaux vasculaires du xylème des angiospermes et aident à la conduction.
  • Il fournit également un support mécanique à la plante.
  • Les éléments du navire sont interconnectés par des perforations dans leur paroi commune.

(c) Parenchyme du bois (xylème) :

  • Ce sont les cellules vivantes du parenchyme, associées au xylème donc appelées parenchyme du bois.
  • Ils servent de stockage de nourriture de réserve et aident également à la conduction de l'eau vers le haut à travers les trachéides et les vaisseaux.
  • Leur paroi cellulaire est cellulosique, la conduction radiale de l'eau s'effectue à travers le parenchyme des rayons.
  • La conduction radiale de l'eau se fait à travers le parenchyme des rayons.

(d) Fibres de bois (xylème):

  • Les cellules longues, minces, pointues, mortes et sclérenchymateuses associées au xylème sont appelées fibres de bois.
  • Ils possèdent pour la plupart des parois épaissies et peu de petites fosses. Ces noyaux se trouvent en abondance dans les dicotylédones ligneuses.
  • Ils fournissent une résistance mécanique au xylème et à divers autres organes du corps végétal.

Phloème (explosion)
Le terme “Phloem” a été donné par Nageli. Sa fonction principale est le transport des matières alimentaires organiques des feuilles vers la tige et les racines vers le bas. Sur la base de l'origine, le phloème est de deux types :
Types de phloème
(a) Phloème primaire : Il est formé par le procambium au cours de la croissance primaire.

  • Il peut présenter ou non une différenciation en protophloème (constitué d'éléments criblés et de parenchyme) et de métaphloème (se développant après le protophloème et constitué d'éléments criblés, de parenchyme et de fibres).
  • Au cours de la croissance primaire, les éléments du protophloème sont écrasés par les tissus environnants et disparaissent. Ce processus est connu sous le nom oblitération
  • Le phloème primaire est constitué d'éléments tamis, de parenchyme et de fibres.

(b) Phloème secondaire : Il est produit au cours de la croissance secondaire par le cambium vasculaire.
Il se compose des éléments suivants :

  • Éléments de tamis
  • Cellules compagnons
  • Phloème parenchyme
  • Fibres de phloème ou fibres libériennes

(1) élément de tamis
(i) Ce sont de longues cellules en forme de tube placées bout à bout, formant un canal continu dans les parties de la plante.
(ii) Leur paroi cellulaire est constituée de cellulose.
(iii) Leur paroi transversale est perforée comme un tamis normal et, par conséquent, ils sont appelés tubes criblés.
(iv) Le noyau n'est pas trouvé dans ces cellules.
(v) Chaque tube criblé a une doublure de cytoplasme près de sa périphérie.
(vi) Leur fonction principale est de déplacer la matière alimentaire d'une partie à l'autre.

(2) Cellule compagnon

(i) Ce sont des cellules à parois minces qui sont associées à des tubes criblés.
(ii) Ils sont plus ou moins allongés.
(iii) Ils sont reliés au tube criblé à travers le pore du tamis.

Tissus de phloème

(iv) Ils contiennent un noyau et vivent donc dans la nature. Ce noyau contrôle le fonctionnement du tube criblé.
(v) Ils ne se trouvent pas chez les ptéridophytes et les gymnospermes mais sont toujours présents chez les angiospermes.
(vi) Les cellules compagnons aident à maintenir le gradient de pression dans le tube criblé.

(3) Parenchyme du phloème : Le parenchyme associé au phloème est appelé parenchyme du phloème. Les cellules sont allongées avec des extrémités arrondies et possèdent des parois cellulaires cellulosiques. Ces cellules sont vivantes et stockent des réserves alimentaires sous forme d'amidon et de graisses. Ils sont présents chez les ptéridophytes et la plupart des angiospermes dicotylédones. Elles sont absent chez les monocotylédones.

(4) Phloème ou fibres libériennes : Les fibres sclérenchymateuses associées au phloème sont appelées fibres du phloème. Celles-ci sont également appelées fibres libériennes. Les fibres sont des cellules lignifiées allongées avec de simples creux. Les extrémités de ces cellules peuvent être pointues, en forme d'aiguille ou émoussées. Ce sont des cellules non vivantes qui fournissent un support mécanique aux organes.

Différences entre Xylem et Phloem

TISSUS SECRÉTAIRES
Ces tissus remplissent une fonction spéciale dans les plantes, par exemple, la sécrétion de résines, de gomme, d'huile et de latex.
Ces tissus sont de deux types :
(1) Tissus laticifères
(2) Tissus glandulaires
Tissus laticifères
Ils sont constitués de structures à parois minces, allongées, ramifiées et multinucléées (cénocytaires) qui contiennent un jus incolore, laiteux ou jaune appelé latex. Ceux-ci se produisent irrégulièrement distribués dans la masse des cellules parenchymateuses. le latex est contenu à l'intérieur du tissu laticifère qui est de deux types :
(i) Cellule en latex : Une cellule laticifère est une cellule très ramifiée avec de longs processus minces, se ramifiant dans toutes les directions dans le tissu fondamental de l'organe.

  • Ils ne fusionnent pas et forment un réseau.
  • Les plantes ayant de tels tissus sont appelées laticifères simples ou non articulés. par exemple., Calotropis (Asclépiadacées) Nérium, Vinca (Apocyanacées), Euphorbe (Euphorbiacées), Ficus (Moracées).

(ii) Récipients en latex : Ils sont formés en raison de la fusion de cellules et forment une structure en réseau dans toutes les directions. À maturité, ils forment un système très ramifié de canaux remplis de latex à l'intérieur de l'organe. Les plantes ayant de tels tissus sont appelées laticifères composés ou articulés. par exemple., Argémone, Papaver (Papaveraceae), Sonchus (Composée), Hévéa, Manihot (Euphorbiacées).
Tissu glandulaire
Il s'agit d'un tissu hautement spécialisé constitué de glandes, exerçant diverses fonctions, notamment sécrétoires et excrétrices. Les glandes peuvent être externes ou internes.
(i) Glandes externes : Ils se produisent généralement sur l'épiderme de la tige et des feuilles sous forme de poils glandulaires comme dans Plombagine et Boerhaavia, les cheveux urticants sécrètent une substance toxique dans Urtique, glandes sécrétant du nectar dans les fleurs ou les feuilles, par exemple Rutacées et Euphorbiacées. Glandes sécrétant des enzymes digestives chez les plantes insectivores, par exemple, Drosera (Droséra), Népenthès (Sarracénie).
(ii) Glandes internes : Ceux-ci sont présents à l'intérieur et sont de plusieurs types, par exemple, les glandes sébacées chez les agrumes et les eucalyptus, les canaux résineux chez les Pinus, canaux de mucilage à Cycas. Glandes sécrétant de l'eau (hydathodes) dans Colocasia (présent à l'extrémité des feuilles), Tropéole (le long de la marge), etc. Les glandes qui sécrètent l'huile essentielle sont appelées osmophore (osmotrophes).

5. HYDATHODES

  • Ce sont les structures exsudatives d'eau des plantes habitant les tropiques humides.
  • Ces hydathodes se trouvent dans les feuilles de nombreux angiospermes et sont situées sur les bords des feuilles (par exemple, Tropaeolum) ou à la pointe (par exemple, Colocasia).
  • Les cellules du mésophylle adjacentes au faisceau vasculaire prolifèrent pour donner naissance à des épithèmes. Les cellules de l'épithème sont à parois minces, allongées avec un cytoplasme dense et déficientes en chloroplastes. Ils ont un système bien développé d'espaces intercellulaires et sont en contact étroit avec les éléments terminaux de la trachée.
  • Au-dessus de l'épithème sont présentes deux cellules de garde. L'eau qui sort des trachéides dans des conditions de pression racinaire et d'humidité élevées est finalement évacuée par le pore terminal de l'hydathode.

6. LE SYSTÈME TISSULAIRE
Les différents types de tissus présents dans le corps d'une plante remplissent différentes fonctions. Plusieurs tissus peuvent remplir collectivement la même fonction. Une collection de tissus remplissant la même fonction générale est connue sous le nom de “Tissue System”. Il existe trois principaux systèmes tissulaires présents dans les plantes.
(1) Système de tissu épidermique
(2) Système tissulaire fondamental ou fondamental
(3) Système tissulaire vasculaire ou conducteur
Système tissulaire épidermique
Les tissus de ce système proviennent de la couche la plus externe du méristème apical. Il forme la couverture la plus externe de divers organes végétaux qui reste en contact direct avec l'environnement.
Épiderme: L'épiderme est composé d'une seule couche de cellules.

  • Ces cellules varient dans leur forme et leur taille et forment une couche continue interrompue par des stomates. Dans certains cas, l'épiderme peut être multicouche, par exemple, Ficus, Nérium, Peperomia, Bégonia etc.
  • Les cellules épidermiques sont vivantes, parenchymateuses et disposées de manière compacte sans espaces intercellulaires.
  • Certaines cellules épidermiques de certaines plantes ou parties de plantes se différencient en une variété de types cellulaires :

(a) Dans les racines aériennes, les multiples cellules épidermiques sont modifiées en velamen, qui absorbent l'eau de l'atmosphère, e. ex., Orchidées.
(b) Certaines des cellules des feuilles des graminées sont comparativement très grandes, appelées bulliforme ou des cellules motrices. Ils sont de nature hygroscopique, à paroi mince et contiennent de grandes vacuoles centrales remplies d'eau. Ils jouent un rôle important dans le pliage et le dépliage des feuilles. Ces cellules se développent à partir de la modification de la cellule épidermique et de la veine.
(c) Certains membres des Graminées et des Cypéracées possèdent deux types de cellules épidermiques : les cellules longues et les cellules courtes. Les alvéoles courtes peuvent être des alvéoles en liège ou des alvéoles en silice.

Cuticule et Cire : Dans les parties aériennes de la plante, l'épiderme est recouvert de cuticule. Les cellules épidermiques sécrètent une substance cireuse appelée cutine, qui forme une couche d'épaisseur variable (la cuticule) à l'intérieur et sur la surface externe de toutes ses parois. Il aide à réduire la perte d'eau par évaporation. D'autres substances déposées sur la surface de la cuticule peuvent être de l'huile, de la résine, du silicium et des sels (les cystolithes sont des cristaux de carbonate de calcium ou d'oxalate de calcium, par ex. Ficus. Druses et Raphides, par exemple, Pistia). On trouve une cuticule épaisse dans les feuilles des plantes sèches de l'habitat.

Stomates: Les stomates sont de minuscules ouvertures dans l'épiderme. Chaque ouverture est délimitée par deux cellules en forme de rein, appelées cellules de garde. Chez les xérophytes, les stomates sont enfoncés dans des rainures en raison desquelles le taux de transpiration est considérablement réduit (par ex. Nérium). Il y a généralement une grande cavité d'air en dessous de chaque ouverture, c'est ce qu'on appelle la cavité sous-stomatique. Les cellules de garde sont entourées de cellules subsidiaires ou de cellules accessoires qui diffèrent morphologiquement des autres cellules épidermiques. Chez les monocotylédones, par exemple Doob, les cellules de garde du maïs sont en forme de cloche muette.

  • La paroi externe de la cellule de garde est mince et la paroi interne est épaisse.
  • Le chloroplaste est présent dans la cellule de garde, ce qui aide au mouvement des stomates.
  • L'ouverture des stomates, les cellules de garde et les cellules subsidiaires sont appelées ouverture des stomates.

Trichomes : Ce sont des excroissances épidermiques présentes de façon temporaire ou permanente sur presque toutes les parties de la plante. Ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires, varient en taille et en forme selon les espèces. Ils peuvent être de différents types : poils étoilés, poils glandulaires, poils glandulaires courts, poils urticants et poils urticants. Les trichomes servent à contrôler la perte excessive d'eau et à se protéger.

poils absorbants : Ce sont des agrandissements de cellules épiblémiques spéciales appelées trichoblastes et se produit dans une zone particulière de la jeune racine appelée zone des poils absorbants. Ils sont spécialisés pour absorber l'eau du sol. Ils retiennent également les particules de sol.
Système tissulaire fondamental ou fondamental
Le système tissulaire terrestre comprend tous les tissus du corps de la plante, à l'exception du système tissulaire épidermique et des tissus vasculaires. Il forme la majeure partie du corps de la plante. Ce système tissulaire provient principalement du méristème du sol. Le tissu broyé constitue les parties suivantes :
(je) Cortex: Il se situe entre l'épiderme et le péricycle. Le cortex est distinct chez les dicotylédones mais pas chez les monocotylédones, où il n'y a pas de démarcation claire entre le cortex et la moelle. Il est en outre différencié en
(a) Hypoderme : Elle est collenchymateuse chez la tige dicotylédone et sclérenchymateuse chez la tige monocotylédone. Il donne de la force.
(b) Cortex général : Il est constitué de cellules parenchymateuses. Sa fonction principale est le stockage des aliments.
(c) Endoderme (gaine d'amidon) : Il est principalement monocouche et composé de cellules parenchymateuses en forme de tonneau disposées de manière compacte.

  • La paroi interne ou transversale des cellules endodermiques ont Bandes caspariennes qui a un dépôt de subérine.
  • Dans les racines, les cellules endodermiques à paroi épaisse sont interrompues par des cellules à paroi mince juste à l'extérieur des plaques de protoxylème. Ces cellules endodermiques à paroi mince sont appelées cellules de passage.
  • L'endoderme avec des bandes caspariennes caractéristiques est absent dans la tige ligneuse de dicotylédone, la tige de monocotylédone et les feuilles des angiospermes.
  • Les jeunes tiges des angiospermes présentent une couche avec un dépôt abondant d'amidon. Cette couche se produit dans la position où l'endoderme aurait été situé qui est appelé comme gaine d'amidon.
  • L'endoderme se comporte comme un barrage étanche pour vérifier la perte d'eau et un barrage d'air pour vérifier l'entrée d'air dans les éléments du xylème.
  • L'endoderme est un tissu protecteur interne.

(ii) Péricycle : Il s'agit d'un cylindre monocouche ou multicouche de cellules à paroi mince ou à paroi épaisse présent entre l'endoderme et les tissus vasculaires.
♦ Dans certains cas, le péricycle est constitué de plusieurs couches de cellules sclérenchymateuses (Cucurbitacées tige) ou sous forme de bandes alternées de cellules à parois minces et à parois épaisses (Tige de Tournesol).
♦ Chez la monocotylédone, le péricycle est constitué de cellules parenchymateuses à parois minces qui donnent ensuite naissance à des racines latérales.
♦ Dans les racines de dicotylédones, le liège cambium trouve son origine dans le péricycle qui entraîne la formation du périderme.
♦ Le péricycle donne également naissance à une partie de cambium vasculaire dans les racines de dicotylédone.

(iii) Moelle ou moelle : Il occupe la partie centrale des tiges de dicotylédones et des racines de monocotylédones.

  • Il est principalement constitué de cellules parenchymateuses.
  • Dans les racines de dicotylédone, la moelle est complètement effacée par les éléments du métaxylème.
  • Dans la tige de dicotylédone, les cellules de moelle entre les faisceaux vasculaires s'allongent radialement et sont appelées rayons médullaires primaires ou rayons moelleux. Ils aident à la translocation latérale.

Système tissulaire vasculaire
Le cylindre central de la pousse ou de la racine entouré de cortex est appelé stèle.

  • Le nombre variable de faisceaux vasculaires formés à l'intérieur de la stèle constitue le système tissulaire vasculaire.
  • Le xylème, le phloème et le cambium sont les principales parties du faisceau vasculaire. Le faisceau vasculaire peut être des types suivants :

(i) Radiale : Les brins du xylème et du phloème alternent entre eux séparés par des cellules parenchymateuses. ces types de faisceaux vasculaires sont appelés radiaux et se trouvent principalement dans les racines.
(ii) Conjoint : Un faisceau vasculaire contenant à la fois du xylème et du phloème est appelé conjoint. Normalement, le xylème et le phloème se trouvent sur le même rayon. Ils se produisent dans les tiges. Ces faisceaux vasculaires sont de deux types :
(a) Garantie : Un faisceau vasculaire dans lequel le phloème se trouve vers l'extérieur et le xylème vers l'intérieur, est appelé collatéral, par exemple, le tournesol.
Le faisceau collatéral ayant un cambium entre le xylème et le phloème est dit être de type ouvert, par exemple, tige de Dicot.
Le faisceau collatéral dépourvu de cambium entre le xylème et le phloème est dit être de type fermé, par exemple, tige Monocot.
(b) Bicollatéral : Un faisceau vasculaire ayant les brins du phloème à la fois sur les côtés externe et interne du xylème, est appelé bicollatéral. par exemple., Cucurbitacées.
(iii) Concentrique : Un faisceau vasculaire dans lequel un tissu est complètement entouré par l'autre est appelé concentrique. Les faisceaux concentriques sont de deux types :
(a) Amphivasal (leptocentrique) : Le phloème se trouve au centre et reste complètement entouré de xylème. par exemple., Dracaena, Yucca.

Différents types de faisceaux vasculaires : (a) radial (b) conjoint fermé (c) conjoint ouvert (b) amphicribal (hadrocentrique) : le xylème se situe au centre et reste complètement entouré de phloème. par exemple, les fougères.

7. STRUCTURES PRIMAIRES DANS L'USINE

Différence entre la structure interne de la racine et de la tige

La description Racine Tige
(i) Épiderme ou Épibleme Épiblema ou couche pilifereuse sans cuticule Épiderme généralement avec cuticule.
(ii) Cheveux Unicellulaire Multicellulaire.
(iii) Chlorenchyme dans le cortex Absent Généralement présent dans les jeunes tiges mais absent dans les vieilles tiges.
(iv) Endoderme Très distinct Peu développé ou absent.
(v) Faisceau vasculaire Radial Concentrique, collatéral ou bicollatéral concentrique.
(vi) Xylème Exarque (protoxylème vers la périphérie) Endarque. (protoxylème vers le centre)

Origine des racines latérales : Les racines latérales naissent de manière endogène, c'est à dire., des cellules à l'intérieur de l'endoderme. Ils proviennent des cellules du péricycle.

8. STRUCTURE INTERNE DE LA FEUILLE

  • Comme la racine et la tige, la feuille se compose de trois systèmes tissulaires, le système dermique, composé de l'épiderme supérieur et inférieur, le système tissulaire fondamental, le tissu photosynthétique principal, composé de mésophylle, et le système vasculaire, composé de nervures de divers degrés.
  • Les feuilles communes sont bifaciales et sont en outre de deux types, dorsiventrales et isobilatérales. Les feuilles unifaciales sont cylindriques et se trouvent dans l'oignon et l'ail.
  • La surface supérieure et inférieure de la feuille est recouverte d'un épiderme unisérié. Cependant, dans certaines plantes (par exemple, Nerium, Ficus, etc.) l'épiderme est multisérié.
  • Toutes les cellules épidermiques d'une feuille se ressemblent. Les cellules épidermiques sont disposées de manière compacte et leurs parois externes sont généralement épaissies. L'épiderme est recouvert d'une couche de cuticule dont l'épaisseur varie considérablement et les espèces xérophytes ont une cuticule plus épaisse.
  • Dans certaines feuilles xérophytes, notamment celles des graminées, les cellules épidermiques situées dans les sillons longitudinaux sont grandes avec des parois minces et flexibles. Ces cellules sont dites cellules motrices ou cellules bulliformes, et ils aident à rouler les feuilles par temps sec.
  • Un trait caractéristique de l'épiderme des feuilles est la présence de nombreuses petites ouvertures, appelées stomates. Ils se produisent soit des deux côtés de la feuille (la feuille est dite amphistomatique), confiné à la face inférieure de la feuille (la feuille est appelée hypostomatique) ou à la surface supérieure comme dans les feuilles flottantes des plantes aquatiques (la feuille est appelée épistomatique). Une stomie est constituée de deux cellules épidermiques hautement spécialisées, appelées cellules de garde, enfermant un espace. Dans certaines plantes (par exemple, Nerium), les stomates sont présents dans des cavités creuses, appelées cryptes stomatiques.
  • La majeure partie du tissu interne de la feuille, entourée par l'épiderme supérieur et inférieur, forme le mésophylle. Il est composé de cellules parenchymateuses à parois minces contenant de nombreux chloroplastes. Le mésophylle se différencie en palissade et en parenchyme spongieux dans les feuilles de dicotylédone.
  • Le parenchyme spongieux est constitué de cellules irrégulières et lâchement disposées, renfermant de grands espaces intercellulaires. Ces espaces aériens sont reliés aux chambres sous-stomatiques et maintiennent les échanges gazeux avec l'extérieur à travers les stomates.
  • Le parenchyme palissadique est composé de cellules plus ou moins cylindriques et allongées disposées de manière compacte avec leur grand axe perpendiculaire à l'épiderme.

Système vasculaire

  • La nervure médiane de la plupart des dicotylédones est constituée d'un seul gros faisceau vasculaire collatéral avec un xylème adaxial et un phloème abaxial.
    Les cellules entourant les faisceaux vasculaires de la feuille sont pour la plupart morphologiquement distinctes des cellules du mésophylle. Ces cellules constituent la gaine du faisceau. Chez les dicotylédones, les faisceaux vasculaires sont entourés de cellules parenchymateuses à paroi mince qui s'étendent parallèlement aux veines. Dans les monocotylédones, les faisceaux vasculaires sont complètement ou partiellement entourés d'une ou deux gaines de faisceaux, chacune constituée d'une seule couche de cellules.

Différence entre la feuille de dicotylédone et la feuille de monocotylédone

Personnage Feuille de dicotylédone Feuille de monocotylédone
(i) Type de feuille Dorsiventral (bifacial) Isobilatéral.
(ii) Stomates Généralement plus sur l'épiderme inférieur. Égal sur l'épiderme inférieur et supérieur (amphistomatique).
(iii) Mésophylle Composé de deux types de tissus (a) Parenchyme palissadique. (b) Parenchyme spongieux avec de grands espaces intercellulaires Seul le parenchyme spongieux est présent, qui a de très petits espaces intercellulaires.
(iv)Gaine de faisceau Constitué de parenchyme. Juste au-dessus et au-dessous du faisceau vasculaire, des cellules parenchymateuses ou collenchymateuses sont présentes (jusqu'à l'épiderme). Fait de parenchyme, mais juste au-dessus et au-dessous des faisceaux vasculaires se trouvent des cellules sclérenchymateuses (jusqu'à l'épiderme).
(v) Cellules bulliformes ou motrices Absent. Présent sur l'épiderme supérieur.
T.S. de feuilles : (a) Dicotylédone (b) Monocotylédone

L'anatomie de type Kranz se produit à la fois dans les feuilles de monocotylédones et de dicotylédones de certaines plantes tropicales et arides.


Pourquoi la moelle des cucurbitacées est-elle creuse à maturité ? - La biologie

RHIZOGENESE, CAULOGENESE ET ORGANOGENESE

L'objectif principal des cultures végétales est de régénérer une plante ou un organe végétal à partir de la culture du cal. La régénération de végétaux ou d'organes végétaux n'a lieu que par l'expression de la totiopuissance cellulaire des tissus calleux. Des zones dispersées de cellules en division active, appelées centres méristématiques, se développent à la suite de la différenciation et leur activité ultérieure entraîne la production de primordiums de racines et de pousses. Ces processus peuvent être contrôlés en ajustant le rapport cytokinines : auxine dans le milieu de culture. La production de racines adventives et de pousses à partir de cellules tissulaires est appelée organogenèse.

Définition de l'organogenèse :

« Le développement d'organes adventices ou de primordiums à partir d'une masse cellulaire indifférenciée en culture tissulaire par le processus de différenciation est appelé organogenèse.

« La formation de racines, de pousses ou de boutons floraux à partir des cellules en culture d'une manière similaire à la formation de racines ou de pousses adventices dans les boutures est appelée organogenèse.

Caulogenèse :

Type d'organogenèse par lequel seule l'initiation des bourgeons de pousses adventices a lieu dans le tissu du cal.

Rhizogenèse :

Type d'organogenèse par lequel seule la formation de racines adventives a lieu dans les tissus calleux.

Dans certains tissus de culture, une erreur se produit dans la programmation du développement pour l'organogenèse et une structure anormale est formée. De tels organes anormaux tels que des structures sont connus sous le nom d'Organoïdes. Bien que les or ganoïdes contiennent les tissus dermiques, vasculaires et broyés présents dans les organes végétaux, ils diffèrent des véritables organes en ce que les or ganoïdes sont formés directement à partir de la périphérie du tissu calleux et non à partir de méristèmes organisés.

Les méristémoïdes :

Les méristémoïdes sont un groupe localisé de cellules méristématiques qui apparaissent dans le tissu calleux et peuvent donner naissance à des pousses et/ou des racines. Ils sont également appelés nodules ou centres de croissance.

Cyto-différentiation :

En culture de tissus végétaux, lors de la croissance et de la maturation du cal ou des cellules libres en culture en suspension, peu de cellules dédifférenciées subissent une cyto quiescence et une cyto sénescence et ce double phénomène est principalement associé à la redifférenciation des tissus vasculaires, en particulier des éléments trachéaux. L'ensemble du processus de développement est appelé cytodifférenciation.

CONCEPT D'ORGANOGENESE :

Une plante contient de nombreux organes comme le méristème, le cortex, le phloème, l'épiderme est constitué d'une unité structurelle appelée cellule. Parce qu'une cellule doit créer une plante entière comme tout organe ou tissu de plante montre également la même nature, cela signifie qu'elles créent également une plante entière dans des conditions in vitro. Si les organes végétaux sont utilisés dans des conditions in vitro pour générer une nouvelle plante, ce processus est appelé organogenèse.

Dans l'organogenèse de la plante, il y a deux étapes différentes, la première est la dédifférenciation (formation de cals) et l'autre est la redifférenciation (bourgeonnement sur cal) d'organes ou d'ex-plantes. L'organogenèse de la plante est nécessaire pour savoir comment un organe a généré ou développé une plante entière. L'organogenèse est une méthode de régénération de la plante pour des organes à partir de cals.

La formation de l'organe dans le cal dépend du milieu constitué car le milieu de culture tissulaire contient également des régulateurs de croissance qui déterminent la régénération des pousses ou la régénération des racines. pour ce ratio d'auxine et de cytokinine utilisé dans un ratio approprié responsable de la régénération du cal. Une plus grande concentration de cytokinine comparée à l'auxine générée pour tirer une partie du cal et une plus grande quantité d'auxine générée aux racines dans le cal. les régulateurs de croissance des plantes comme l'auxine, la cytokinine, les gibbérellines, l'éthylène, l'acide abscissique, etc.

Exemple d'organogenèse - L'organogenèse à partir du cal de moelle du tabac est le meilleur exemple de la façon dont les régulateurs de croissance des plantes peuvent être utilisés pour manipuler leur modèle de régénération.

Effet des régulateurs de croissance :

 Plus de cytokinine / faible rapport auxine régénéré pour tirer partie.

 Faible cytokinine / plus d'auxine régénérée uniquement dans la partie racinaire.

 Cytokinine moyenne / Auxine moyenne régénérée à la fois sur la pousse et la racine,

 Cytokinine moyenne faible en auxine uniquement régénérée en cal.

La division répétée de grains de pollen post-méiotiques immatures (microspores) conduit à la production de plantes haploïdes et constitue un autre type d'embryogenèse (Figure 10.21). Le phénomène a été découvert pour la première fois en 1966 par Guha et Maheshwari lors de l'étude de la méiose. in vitro dans Datura innoxia anthères. Parfois, la différenciation a lieu en l'absence de division cellulaire : dans les systèmes de culture tissulaire, tels que Zinnia elegans, nous trouvons couramment des éléments du xylème apparaissant parmi des cellules autrement indifférenciées (Fukuda et Komamine 1980a, b). Cette forme de xylogenèse représente l'acquisition d'une compétence métabolique spécifique bien différente de celle de la cellule parentale. De toute évidence, la différenciation in vitro peut prendre plusieurs formes.

(a) L'organogenèse indirecte : régulateurs de croissance des plantes et différenciation

Une compréhension des mécanismes sous-jacents à la régénération de plantes entières, ou de parties de plantes, à partir de cellules a progressé depuis les observations classiques de Skoog et Miller selon lesquelles la direction de la différenciation pourrait être influencée par le rapport des régulateurs de croissance fournis de manière exogène, l'auxine et la cytokinine. . Ils ont observé dans les cultures de moelle de tige de tabac qu'un rapport élevé d'auxine à la cytokinine a conduit à l'initiation des racines alors qu'un faible rapport a conduit au développement de pousses (Figure 10.22). Bien qu'il existe de nombreuses espèces pour lesquelles cette simple manipulation ne fonctionnera pas, en général les auxines (par exemple IAA (acide indoleacétique), NAA (acide a-naphtalèneacétique) et IBA acide indolebutyrique)) stimuleront la régénération des racines, et les cytokinines (par exemple BAP ( 6-benzylaminopurine) et kinétine) vont favoriser la régénération des pousses ou des embryons.

Figure 10.22 Explants de feuilles de tabac cultivés sur des milieux avec des concentrations variables d'une auxine (acide α-naphtalèneacétique NAA) et d'une cytokinine (6-benzylaminopurine BAP). Les concentrations de NAA sont de gauche à droite, 0, 0,01 M, 0,1 M, 1,0 M les concentrations de BAP sont de haut en bas 0, 0,01 M, 0,1 M, 1,0 M. À de faibles rapports entre l'auxine et la cytokinine, le développement des pousses prédomine, tandis qu'à des rapports élevés, une initiation racinaire abondante se produit.

Il est maintenant évident que les deux groupes de régulateurs de croissance jouent un rôle important dans le déverrouillage de l'expression totipotente. La dédifférenciation et la formation de cals se produisent naturellement en réponse à une blessure. En effet, les réponses des plaies impliquent l'auxine et les cytokinines et semblent être le déclencheur biologique de la régénération des plantes à partir des cellules somatiques (Potrykus 1989). Cependant, soutenu croissance des callosités in vitro nécessite l'ajout d'un ou plusieurs régulateurs de croissance. Avant la caractérisation chimique de l'IAA en 1934, les tentatives pour obtenir des cultures de cals à long terme ont échoué. À quelques exceptions près, l'auxine est essentielle à la dédifférenciation et l'acide 2,4-dichlorophénoxyacétique (2,4-D) est couramment utilisé pour favoriser la cytokinine du cal améliore souvent ce processus. Dans les tissus avec un niveau endogène élevé d'auxine, la culture d'ex plants sur un milieu contenant de la cytokinine comme seul régulateur de croissance peut conduire au développement de pousses avec très peu de cals. Toutes les cellules vivantes ne répondent pas à l'auxine et cela est particulièrement vrai des cellules matures des graminées. Sans dédifférenciation, il n'est pas possible de passer à l'étape suivante de l'expression totipotente — la régénération végétale. Jusqu'à la fin des années 1980, les graminées, en particulier les céréales économiquement importantes, étaient considérées comme récalcitrantes in vitro . Depuis, les chercheurs ont développé des méthodes de régénération pour la plupart de ces espèces. Cela comprend des travaux sur la canne à sucre, le sorgho, le blé et l'orge dans plusieurs laboratoires australiens.

Le premier exemple d'un seul isolé cellule se divisant directement pour produire un embryon a été enregistrée en 1970 dans une culture en suspension de Daucus carota (Backs Hüsemann et Reinert 1970). Cependant, même dans ce système carotte, le phénomène est rare et normalement l'embryogenèse somatique est indirecte via une phase initiale du cal. Les protoplastes capables de subir une division cellulaire donnent rarement naissance directement à des structures organisées mais synthétisent d'abord une nouvelle paroi cellulaire, puis produisent un cal à partir duquel les pousses ou les embryons peuvent ensuite se régénérer.

Bien que l'auxine stimule la division cellulaire initiale dans les cellules quiescentes, la présence continue d'auxine peut inhiber la croissance organisée. Ceci est un exemple typique des fonctions séquentielles d'une seule hormone à travers une progression du développement. En termes pratiques, les cultures sont généralement transférées sur des milieux à faible ou zéro auxine pour permettre ou accélérer l'organogenèse des pousses. Parfois, l'« élimination » de l'auxine se produit lorsque l'auxine dans le milieu est dégradée soit par le tissu lui-même, soit par des réactions chimiques telles que la photo-oxydation. Les cytokinines favorisent la croissance des pousses mais sont normalement maintenues à une concentration très faible lorsque la régénération des racines est souhaitée.

Figure 10.23 (a) Protoplastes de Triticum aestivum juste après l'isolement de la cellule du mésophylle foliaire. (b) Division cellulaire dans deux protoplastes de Hyoscyamus muticus a conduit à la formation de deux amas cellulaires ou micro-callosités.

(Photo W. Wernicke)

(b) L'organogenèse directe : le rôle des régulateurs de croissance

L'organogenèse directe évite la nécessité d'une phase de cal. Un bon exemple est la formation d'embryons somatiques. La plupart des preuves suggèrent que l'embryogenèse directe provient de cellules qui étaient déjà compétentes sur le plan embryogénique alors qu'elles faisaient partie du tissu différencié d'origine. Ces cellules pré-embryogènes semblent n'avoir besoin que de conditions favorables (telles qu'une blessure ou l'application de régulateurs de croissance exogènes) pour permettre la libération dans la division cellulaire et l'expression de l'embryogenèse. De telles cellules ont tendance à être beaucoup plus réactives que celles impliquées dans l'organogenèse indirecte et ne semblent pas nécessiter la même « poussée » d'auxine pour initier la division, en effet, les cellules n'ont peut-être jamais quitté le cycle cellulaire et l'application du régulateur de croissance a un rôle plus subtil. Dans Trifolium repens épiderme hypocotyle, nous voyons que BAP (une cytokinine) favorise la réorientation du plan de division cellulaire, conduisant à l'initiation d'un pro méristémoïde.

Une réponse analogue se produit dans les cotylédons ex plants de Abies amabilis où les cellules sous-épidermiques se développent en pousses. Dans les embryons haploïdes développés à partir de Brassica napus cultures d'anthères, la cytokinine supprime en fait la formation embryoïde secondaire et favorise à la place des pousses feuillues normales. Cela suggère un rôle de la cytokinine dans la commutation entre le développement des pousses et l'embryogenèse. De même, Tran Thanh Van et al. (1974), travaillant avec des plantes ex-plantes en couche mince seulement trois à six cellules épidermiques profondes des branches florales de Nicotiana tabacum, a révélé un effet absolu des régulateurs de croissance sur le sens de la différenciation. Bien que la concentration en saccharose et la lumière modifient la réponse, les structures produites dépendent principalement du rapport auxine sur cytokinine. A 0,1:1, des bourgeons végétatifs se forment et à 100:1 des racines sont générées, mais un rapport de 1:1 favorise l'initiation des bourgeons floraux. Incidemment, cela reste un exemple classique de formation de nouveaux méristèmes floraux in vitro.


Anatomie de la tige et de la racine

Les plantes vasculaires contiennent deux principaux types de tissus de conduction, le xylème et le phloème. Ces deux tissus s'étendent des feuilles aux racines et sont des conduits vitaux pour le transport de l'eau et des nutriments. En un sens, elles sont aux plantes ce que les veines et les artères sont aux animaux. La structure des tissus du xylème et du phloème dépend de si la plante est une plante à fleurs (y compris les dicotylédones et les monocotylédones) ou un gymnosperme (polycotylées). Les termes dicot, monocot et polycot sont résumés dans le tableau suivant.

Les parties florales en 3 ou en multiples de 3 un cotylédon à l'intérieur des nervures parallèles des feuilles de la graine comprennent Lilium , Amaryllis , Iris , Agave , Yucca , orchidées, lentilles d'eau, graminées annuelles, bambous et palmiers.

Les parties florales en 4 ou 5 2 cotylédons à l'intérieur de la graine ramifiée ou la nervation foliaire nette contient la plupart des espèces d'herbes à fleurs, d'arbustes et d'arbres comprenant des roses ( Rosa ), des renoncules ( Ranunculus ), du trèfle ( Trifolium ), de l'érable ( Acer ), du tilleul ( Tilia ), le chêne ( Quercus ), le saule ( Salix ), le kapok ( Ceiba ) et bien d'autres espèces.

Les gymnospermes comprennent le pin ( Pinus ), l'épinette ( Picea ), le sapin ( Abies ), la pruche ( Tsuga ) et la fausse pruche ( Pseudotsuga ). Certains des genres de conifères (division Coniferophyta) sont les arbres à bois d'œuvre les plus importants au monde. Étant donné que ces espèces ont plusieurs cotylédons à l'intérieur de leurs graines, elles sont commodément appelées polycots.

Les tissus du xylème et du phloème sont produits par les cellules méristématiques du cambium situées dans une couche juste à l'intérieur de l'écorce des arbres et des arbustes. Dans les tiges de dicotylédone, la couche de cambium donne naissance aux cellules du phloème à l'extérieur et aux cellules du xylème à l'intérieur. Tout le tissu de la couche de cambium vers l'extérieur est considéré comme de l'écorce, tandis que tout le tissu à l'intérieur de la couche de cambium jusqu'au centre de l'arbre est du bois. Le tissu du xylème conduit l'eau et les nutriments minéraux du sol vers le haut dans les racines et les tiges des plantes. Il est composé de cellules allongées aux extrémités pointues appelées trachéides et de cellules plus courtes et plus larges appelées éléments vasculaires. Les parois de ces cellules sont fortement lignifiées, avec des ouvertures dans les parois appelées fosses. Les trachéides et les vaisseaux deviennent des canalisations creuses et conductrices d'eau après la mort des cellules et la désintégration de leur contenu (protoplasme). Le xylème des plantes à fleurs contient également de nombreuses fibres, des cellules allongées aux extrémités effilées et des parois très épaisses. Les masses denses de cellules fibreuses sont l'une des principales raisons pour lesquelles les angiospermes ont un bois plus dur et plus lourd que les gymnospermes. Cela est particulièrement vrai pour les "bois de fer" avec du bois qui coule dans l'eau.

Un article récent dans Science Vol. 291 (26 janvier 2001) par N.M. Holbrook, M. Zwieniecki et P. Melcher suggère que les cellules du xylème peuvent être plus que des tubes inertes. Ils semblent être un système très sophistiqué pour réguler et acheminer l'eau vers des zones spécifiques de la plante qui en ont le plus besoin. Cette conduction préférentielle de l'eau implique la direction et la redirection des molécules d'eau à travers des ouvertures (pores) dans les parois cellulaires adjacentes appelées fosses. Les fosses sont recouvertes d'une membrane de fosse composée de cellulose et de pectines. Selon les chercheurs, ce contrôle du mouvement de l'eau pourrait impliquer des hydrogels de pectine qui servent à coller ensemble les parois cellulaires adjacentes. L'une des propriétés des hydrogels polysaccharidiques est de gonfler ou de rétrécir en raison de l'imbibition. "Lorsque les pectines gonflent, les pores des membranes sont comprimés, ce qui ralentit l'écoulement de l'eau jusqu'à un filet. Mais lorsque les pectines rétrécissent, les pores peuvent s'ouvrir en grand et l'eau traverse la membrane du xylème vers les feuilles assoiffées ci-dessus." Ce contrôle remarquable du mouvement de l'eau peut permettre à la plante de réagir aux conditions de sécheresse.

Les épaississements en spirale dans les parois secondaires des vaisseaux et des trachéides leur donnent l'apparence de bobines microscopiques sous fort grossissement avec un microscope optique.

Vue horizontale agrandie (400x) d'un segment de périanthe interne d'une espèce de Brodiaea à San Marcos montrant un faisceau vasculaire primaire composé de plusieurs brins de vaisseaux. Les brins sont constitués de vaisseaux aux parois épaissies en spirale qui ressemblent à de minuscules ressorts hélicoïdaux. Bien que cette espèce soit appelée B. jolonensis par les botanistes de San Diego depuis des décennies, elle semble être plus similaire à B. terrestris ssp. kernensis. Cette espèce contient au moins 3 brins de vaisseaux par paquet, tandis que B. jolonensis n'a qu'un brin par paquet.

Le tissu du xylème conducteur d'eau dans les tiges des plantes est en fait composé de cellules mortes. En fait, le bois est essentiellement constitué de cellules de xylème mortes qui se sont desséchées. Le tissu mort est dur et dense à cause de la lignine dans les parois cellulaires secondaires épaissies. La lignine est un polymère phénolique complexe qui produit la dureté, la densité et la couleur brune du bois. Les tiges de cactus sont composées de tissu de parenchyme mou et de stockage d'eau qui se décompose lorsque la plante meurt. Le tissu vasculaire ligneux (lignifié) fournit un soutien et est souvent visible dans les tiges de cactus morts.

À gauche : Saguaro géant ( Carnegiea gigantea ) dans le nord de Sonora, au Mexique. Le poids de ce gros cactus est en grande partie dû au tissu de stockage d'eau dans les tiges. À droite : un saguaro mort montrant les brins vasculaires ligneux (lignifiés) qui soutiennent les tiges massives.

Le tissu du phloème conduit les glucides fabriqués dans les feuilles vers le bas dans les tiges des plantes. Il est composé de tubes criblés (éléments de tubes criblés) et de cellules compagnes. La paroi d'extrémité perforée d'un tube criblé est appelée plaque criblée. Les cellules fibreuses à paroi épaisse sont également associées au tissu du phloème.

Dans les racines de dicotylédone, le tissu du xylème apparaît comme une étoile à 3 ou 4 dents. Le tissu entre les branches de l'étoile est le phloème. Le xylème central et le phloème sont entourés d'un endoderme et toute la structure centrale est appelée stèle.

Vue microscopique de la racine d'une renoncule (Renoncule) montrant la stèle centrale et le xylème à 4 branches. Les grandes cellules conductrices d'eau du xylème sont des vaisseaux. [Agrandi environ 400X.]

Dans les tiges de dicotylédone, le tissu du xylème est produit à l'intérieur de la couche de cambium. Le tissu du phloème est produit à l'extérieur du cambium. Le phloème de certaines tiges contient également des cellules fibreuses à paroi épaisse et allongées, appelées fibres libériennes. Les fibres libériennes des tiges de la plante de lin ( Linum usitatissimum ) sont à l'origine des fibres textiles de lin. Les gymnospermes n'ont généralement pas de vaisseaux, le bois est donc composé essentiellement de trachéides. L'exception notable à cela sont les membres de la division gymnosperme Gnetophyta qui ont des vaisseaux. Cette division remarquable comprend Ephedra (thé mormon), Gnetum et l'étonnant Welwitschia du désert du Namib en Afrique.

Les tiges de pin contiennent également des bandes de cellules appelées rayons et des canaux de résine dispersés. Les raies et les conduits de résine sont également présents dans les plantes à fleurs. En fait, l'allergène insidieux du chêne empoisonné appelé urushiol est produit à l'intérieur des conduits de résine. Les rayons de bois s'étendent vers l'extérieur dans une section transversale de tige comme les rayons d'une roue. Les rayons sont composés de cellules de parenchyme à paroi mince qui se désintègrent après le séchage du bois. C'est pourquoi le bois aux rayons proéminents se fend souvent le long des rayons. Chez les pins, les trachéides de printemps sont plus grosses que les trachéides d'été. Parce que les trachéides d'été sont plus petites et plus denses, elles apparaissent sous forme de bandes sombres dans une section transversale d'une bûche. Chaque bande concentrique de trachéides de printemps et d'été est appelée un anneau annuel. En comptant les cernes (bandes sombres du xylème d'été dans le bois de pin), l'âge d'un arbre peut être déterminé. D'autres données, telles que les incendies et les données climatiques, peuvent être déterminées par l'apparence et l'espacement des anneaux. Certains des plus vieux pins bristlecone ( Pinus longaeva ) des Montagnes Blanches de l'est de la Californie ont plus de 4 000 anneaux. Les cernes et les rayons annuels produisent le grain caractéristique du bois, selon la façon dont les planches sont coupées à la scierie.

Vue microscopique d'une tige de pin ( Pinus ) de 3 ans montrant des canaux résineux, des rayons et trois années de croissance du xylème (anneaux annuels). [Agrandi environ 200X.]

Une coupe transversale de bois de pin à encens ( Pinus taeda ) montrant 18 bandes sombres de xylème d'été (anneaux annuels).

Les angiospermes ont généralement à la fois des trachéides et des vaisseaux. Dans le bois à pores annulaires, comme le chêne et le tilleul, les vaisseaux de printemps sont beaucoup plus gros et plus poreux que les trachéides d'été plus petites. Cette différence de taille et de densité des cellules produit des cernes annuels concentriques bien visibles dans ces bois. En raison de la densité du bois, les angiospermes sont considérés comme des feuillus, tandis que les gymnospermes, tels que le pin et le sapin, sont considérés comme des résineux.

Les illustrations et photos suivantes montrent le tilleul d'Amérique (Tilia americana), un bois dur à pores annulaires typique de l'est des États-Unis :

Une coupe transversale de la tige du tilleul (Tilia americana) montrant une grosse moelle, de nombreux rayons et trois anneaux annuels distincts. [Agrandi environ 75X.]

Coupe transversale de la tige du tilleul (Tilia americana) montrant de la moelle, de nombreux rayons et trois cernes annuels distincts. Les grandes cellules du xylème printanier sont des vaisseaux. [Agrandi environ 200X.]

Dans la forêt tropicale humide, relativement peu d'espèces d'arbres, comme le teck, ont des cernes annuels visibles. La différence entre les saisons humides et sèches pour la plupart des arbres est trop subtile pour faire des différences notables dans la taille des cellules et la densité entre la croissance saisonnière humide et sèche.Selon Pascale Poussart, géochimiste à l'université de Princeton, les feuillus tropicaux ont des « anneaux invisibles ». Elle et ses collègues ont étudié l'arbre apparemment sans anneau ( Miliusa velutina ) de Thaïlande. Leur équipe a utilisé des faisceaux de rayons X à la Brookhaven National Synchrotron Light Source pour examiner le calcium absorbé par les cellules pendant la saison de croissance. Il existe clairement une différence entre la teneur en calcium du bois pendant les saisons humides et sèches qui se compare favorablement aux mesures des isotopes du carbone. Le record de calcium peut être déterminé en un après-midi au laboratoire synchrotron contre quatre mois dans un laboratoire d'isotopes.

Les tiges monocotylédones, comme le maïs, les palmiers et les bambous, n'ont pas de cambium vasculaire et ne présentent pas de croissance secondaire par la production d'anneaux annuels concentriques. Ils ne peuvent pas augmenter en circonférence en ajoutant des couches latérales de cellules comme dans les conifères et les dicotylédones ligneuses. Au lieu de cela, ils ont des faisceaux vasculaires dispersés composés de tissu de xylème et de phloème. Chaque faisceau est entouré d'un anneau de cellules appelé gaine de faisceau. La résistance structurelle et la dureté des monocotylédones ligneuses sont dues à des grappes de trachéides et de fibres fortement lignifiées associées aux faisceaux vasculaires. Les illustrations et photos suivantes montrent des faisceaux vasculaires dispersés dans les sections transversales de tige de maïs ( Zea mays ):

Une coupe transversale de la tige de maïs ( Zea mays ) montrant du tissu de parenchyme et des faisceaux vasculaires dispersés. Les grandes cellules des faisceaux vasculaires sont des vaisseaux. [Agrandi environ 250X.]

Contrairement à la plupart des monocotylédones, les tiges de palmier peuvent croître en circonférence par une augmentation du nombre de cellules de parenchyme et de faisceaux vasculaires. Cette croissance primaire est due à une région de cellules méristématiques en division active appelée « méristème d'épaississement primaire » qui entoure le méristème apical à l'extrémité d'une tige. Chez les monocotylédones ligneuses, cette région méristématique s'étend le long de la périphérie de la tige où elle est appelée « méristème d'épaississement secondaire ». De nouveaux faisceaux vasculaires et du tissu de parenchyme sont ajoutés au fur et à mesure que la tige grandit en diamètre.

Le tronc massif de ce palmier à vin chilien ( Jubaea chilensis ) a augmenté en circonférence en raison de la production de nouveaux faisceaux vasculaires à partir des méristèmes d'épaississement primaire et secondaire.

Les faisceaux vasculaires dispersés contenant de gros vaisseaux (poreux) sont très visibles dans le bois de palmier. En fait, les faisceaux vasculaires sont également conservés dans le palmier pétrifié.

Coupe transversale du tronc du palmier natif de Californie (Washingtonia filifera) montrant des faisceaux vasculaires épars. Les grandes cellules (pores) des faisceaux vasculaires sont des vaisseaux.

Le tronc d'un palmier californien ( Washingtonia filifera ) à Palm Canyon, Anza-Borrego State Park. Le palmier a été emporté dans le canyon escarpé lors de la crue éclair de septembre 2004. Les brins fibreux sont des faisceaux vasculaires composés de cellules lignifiées.

À droite : Coupe transversale du tronc d'un palmier de Californie (Washingtonia filifera) montrant des faisceaux vasculaires épars qui ressemblent à des points brun foncé. Le motif de points apparaît également dans la paume pétrifiée de Washingtonia (à gauche). Les pores du bois de palmier pétrifié sont les restes de vaisseaux. Le grand tunnel circulaire dans le bois de palmier (à droite) est causé par la larve de l'étrange coléoptère (Dinapate wrightii) montré au bas de la photo. Un coléoptère adulte est montré sur la photo suivante.

Une belle planche à découper composée de nombreuses bandes aplaties de bambou ( Phyllostachys pubescens ) collées ensemble. Grâce à un processus de chauffage spécialisé, le sucre naturel du bois est caramélisé pour produire la couleur miel. Des faisceaux vasculaires typiques d'une monocotylédone ligneuse sont clairement visibles sur la section transversale lisse. La surface transversale de nombreuses trachéides et fibres lignifiées est en fait plus dure que l'érable.

Une fougère arborescente pétrifiée vieille de 270 millions d'années

A l'ère carbonifère, il y a environ 300 millions d'années, la terre était dominée par de vastes forêts de lycopodes géants (division Lycophyta), de queues de cheval (division Sphenophyta) et de fougères arborescentes (division Pterophyta). Une grande partie des réserves de charbon de la terre provenait de gisements massifs de plantes carbonisées de cette époque. Des troncs pétrifiés du Brésil révèlent les détails cellulaires d'une fougère arborescente éteinte ( Psaronius brasiliensis ) qui a vécu il y a environ 270 millions d'années, avant l'âge des dinosaures. La tige pétrifiée de Psaronius n'a pas d'anneaux de croissance concentriques typiques des conifères et des angiospermes dicotylédones. Au lieu de cela, il a une stèle centrale composée de nombreux arcs qui représentent les faisceaux vasculaires du tissu du xylème. Autour de la tige se trouvent les bases des feuilles. Dans la vie, Psaronius ressemblait probablement aux fougères arborescentes Cyathea actuelles de Nouvelle-Zélande.


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Bryan Brown, Programme NYSIPM, Cornell AgriTech à l'Université Cornell gestion des mauvaises herbes
Paul D. Curtis, Ressources naturelles, Université Cornell gestion de la faune
Michael Helms, Programme d'éducation à la gestion des pesticides, Université Cornell informations sur les pesticides
Margaret T. McGrath, Pathologie végétale, Long Island Horticultural Research and Extension Center, Riverhead, NY gestion de la maladie
Brian A. Nault, Entomologie, Cornell AgriTech à l'Université Cornell lutte contre les insectes nuisibles
Elizabeth Bihn, Sciences de l'alimentation, Cornell AgriTech à l'Université Cornell produire sécurité
Abby Seaman, Programme NYSIPM, Cornell AgriTech à l'Université Cornell lutte intégrée contre les nuisibles

Nous remercions tout particulièrement les personnes suivantes pour leurs contributions à cette publication : George S. Abawi, Robin Bellinder, Helene R. Dillard, Donald E. Halseth, Michael P. Hoffmann, Andrew J. Landers, Curt Petzoldt, Anu Rangarajan, Anthony M Shelton, Christine D. Smart, John Wallace et Thomas A. Zitter.


1er livre de texte PUC Biology Plant Kingdom NCERT Questions et réponses

Question 1.
Qu'entend-on par modification de racine?
Réponse:
Les racines de certaines plantes changent de forme et de structure et se modifient pour remplir des fonctions autres que l'absorption et la conduction de l'eau et des minéraux. Ce changement s'appelle la modification de la racine.

Question 2.
Quel genre? de modification de racine se trouve dans :
(a) Banian
(b) Navet
(c) Mangroves
Réponse:
(a) Banyan Tree a des racines appelées racines d'appui qui sont des structures suspendues qui aident au soutien.
(b) Le navet a des racines pivotantes qui gonflent et stockent la nourriture.
(c) Les palétuviers se trouvent dans les zones marécageuses. Les racines sont modifiées en structures pneumatiques offrant un passage supplémentaire pour permettre à la plante d'apporter plus d'oxygène.

Question 3.
Justifiez les affirmations suivantes sur la base de caractéristiques externes :
1. Les parties souterraines d'une plante ne sont pas toujours des racines.
2. La fleur est une pousse modifiée.
Réponse:

  1. Les parties souterraines d'une plante ne sont pas toujours des racines : chez certaines plantes, les tiges restent souterraines pour remplir certaines fonctions supplémentaires, comme le stockage de la nourriture et la multiplication végétative. Par exemple, les pommes de terre sont une forme modifiée de tige souterraine.
  2. Une fleur est une pousse modifiée : lorsque la tige assume le rôle de reproduction générale, elle se transforme en fleur. C'est pourquoi une fleur est souvent appelée racine modifiée.

Question 4.
En quoi une feuille composée pennée est-elle différente d'une feuille composée palmée ?
Réponse:

  • Dans la feuille composée pennée, un certain nombre de folioles sont présentes sur un axe commun. Exemple : feuilles de neem.
  • Dans les feuilles composées palmées, un certain nombre de folioles sont attachées au point commun.
    Exemple : Feuilles de coton.

Question 5.
Expliquez avec des exemples appropriés les différents types de phyllotaxie.
Réponse:
‘La phyllotaxie est le schéma de disposition des feuilles sur la tige ou la branche.
Il s'agit généralement de trois types alternés, opposés et verticillés.

  • Une disposition alternée des feuilles : Dans le type alternatif de phyllotaxie, une seule feuille apparaît à chaque nœud de manière alternée, comme en Chine, les rosiers, les moutardes et les tournesols.
  • Disposition opposée des feuilles : Dans le type opposé, une paire de feuilles apparaît à chaque nœud et se font face comme chez les plantes Calotropis et goyave.
  • Disposition verticillée des feuilles : Si plus de deux feuilles émergent à un nœud et forment un verticille, on parle de verticille, comme en Alstonie.

Question 6.
Définir les termes suivants:
(a) estivation
(b) la placentation
(c) actinomorphe
(d) zygomorphe
(e) ovaire supérieur
(f) fleur périgyne
(g) étamine épipétale
Réponse:
(a) estivation : Le mode d'arrangement des sépales ou des pétales du bouton floral par rapport aux autres membres d'un même verticille est appelé estivation.

(b) placentation : La disposition des ovules dans l'ovaire est connue sous le nom de placentation.

(c) actinomorphe : Lorsqu'une fleur peut être divisée en deux moitiés radiales égales dans n'importe quel plan radial passant par le centre, on dit qu'elle est actinomorphe.
Exemple : Moutarde, Datura, Piment.

(d) zygomorphe: Lorsqu'une fleur peut être divisée en deux moitiés similaires dans un seul plan vertical particulier, elle est zygomorphe.
Exemple : Pois, Gulmohar, Haricot, Cassia.

(e) ovaire supérieur : également appelé fleur hypogyne. Dans la fleur hypogyne, le gynécée occupe la position la plus élevée tandis que les autres parties sont situées en dessous. On dit que l'ovaire de ces fleurs est supérieur.
Exemple : Moutarde, Rose de Chine, Brinjal.

(f) fleur périgyne : Si le gynécée est situé au centre et que d'autres parties de la fleur sont situées sur le bord du thalamus presque au même niveau, on parle de périgyne – L'ovaire est ici dit à moitié inférieur.
Exemple : Pium, Rose, Pêche.

(g) étamine épipétale: Lorsque les étamines sont attachées aux pétales, elles sont épipétales.
Exemple : Brinjal.

Question 7.
Différentiel entre
(a) Inflorescence racémeuse et cymeuse
(b) Racine fibreuse et racine adventive
(c) Ovaire apocarpe et syncarpe
Réponse:
(a) Inflorescence racémeuse et cymeuse :
Dans le type d'inflorescence racémeuse, l'axe principal continue de croître, les fleurs sont portées latéralement en succession acropète. La succession acropète signifie que les fleurs plus âgées sont à la base et que les fleurs plus jeunes sont près de l'apex. Dans le type d'inflorescence cymose, l'axe principal se termine par une fleur, sa croissance est donc limitée. Les fleurs sont portées dans un ordre basipétal. Dans la succession basipétale, les fleurs plus âgées sont au sommet et les fleurs plus jeunes près de la base.

(b) Racine fibreuse et racine adventive :
Chez les plantes monocotylédones, la racine primaire est de courte durée et est remplacée par un grand nombre de racines. Ces racines proviennent de la base de la tige et constituent le système racinaire fibreux, comme on le voit dans le plant de blé. Chez certaines plantes, comme l'herbe, le monstera et le banian, les racines proviennent de parties de la plante autres que la radicule et sont appelées racines adventives.

(c) Ovaire apocarpe et syncarpe :
Lorsque plus d'un carpelle est présent, ils peuvent être libres comme dans le lotus et la rose et sont appelés apocarpes. Lorsque les carpelles sont fusionnés comme dans la moutarde et la tomate, ils sont appelés syncarpes.

Question 8.
Dessinez le diagramme étiqueté des éléments suivants :
(i) graine de gramme
(ii) V.S. de graine de maïs
Réponse:

Question 9.
Décrivez les modifications de la tige avec des exemples appropriés.
Réponse:
Stockage alimentaire:
Les tiges sont modifiées pour remplir différentes fonctions. Les tiges souterraines de pomme de terre, de gingembre, de curcuma, de zaminkand et de colocasia sont modifiées pour y stocker de la nourriture. Ils agissent également comme des organes de pérennisation pour surmonter les conditions défavorables à la croissance.

Vrilles :
Les vrilles de tige qui se développent à partir des bourgeons axillaires, sont minces et enroulées en spirale et aident les plantes à grimper comme dans les courges (concombre, citrouille, pastèque) et les vignes.

Les épines:
Les bourgeons axillaires des tiges peuvent également se transformer en épines ligneuses, droites et pointues. Les épines se trouvent dans de nombreuses plantes telles que les agrumes, les bougainvilliers. Ils protègent les plantes du broutage des animaux. Certaines plantes des régions arides modifient leurs tiges en structures aplaties (opuntia) ou cylindriques charnues (Euphorbia). Ils contiennent de la chlorophylle et effectuent la photosynthèse.

Reproduction végétative:
Les tiges souterraines de certaines plantes telles que l'herbe et le fraisier se propagent dans de nouvelles niches et lorsque les parties plus anciennes meurent, de nouvelles plantes se forment. Chez les plantes comme la menthe et le jasmin, une mince branche latérale émerge de la base de l'axe principal et, après avoir poussé dans les airs pendant un certain temps, s'arque vers le bas pour toucher le sol. Une branche latérale avec des entre-nœuds courts et chaque nœud portant une rosette de feuilles et une touffe de racines se trouve dans les plantes aquatiques comme Pistia et Eichhornia. Chez le bananier, l'ananas, les branches latérales proviennent de la partie basale et souterraine de la tige principale, poussent horizontalement sous le sol puis ressortent obliquement vers le haut donnant naissance à des pousses feuillues.

Question 10.
Prenez une fleur de chacune des familles Fabaceae et Solanaceae et écrivez sa description semi-technique. Dessinez également leur diagramme floral après les avoir étudiés.
Réponse:

Cette famille était auparavant appelée Papilionoideae, une sous-famille de la famille des Légumineuses. Il est distribué partout dans le monde.

  • Caractères végétatifs : Arbres, arbustes, herbes, racine avec nodules racinaires Tige : dressée ou grimpante
  • Feuilles : alternes, pennées composées ou simples, base foliaire, pulvinées, stipulées, nervation réticulée.
  • Caractères floraux : Inflorescence : racémeuse Fleur : bisexuée, zygomorphe Calice : Cinq sépales, gamosépales, estivation imbriquée.
  • Corolle : Pétales cinq, polypétales,
    papilionacée, constituée d'un étendard postérieur, de deux ailes latérales, de deux antérieures formant un genou (englobant étamines et pistil), estivation vexillaire.
  • Androcée : dix, diadelphe, anthère dithéque
  • Gynécée : Ovaire supère, monocarpellaire, uniloculaire avec de nombreux ovules, style
  • Célibataire
  • Fruit : légumineuse, graine, un à plusieurs, non endospermique
    Formule florale :
  • Importance économique : De nombreuses plantes appartenant à la famille sont sources de légumineuses (gram, arhar, sem, moong, soja) huile comestible (soja, arachide) colorant (indigofera) fibres (chanvre solaire) fourrage (Sesbania, Trifolium), plantes ornementales (lupin, doux, pois) médicament (muliathi).

C'est une grande famille, communément appelée la « famille de la pomme de terre ». Il est largement répandu dans les régions tropicales, subtropicales et même tempérées

Caractères végétatifs :
Plante principalement des herbes, des arbustes et de petits arbres

  • Tige : herbacée rarement ligneuse, aérienne dressée, cylindrique, ramifiée, pleine ou creuse, poilue ou glabre, tige souterraine en pomme de terre (Solanum tuberosum)
  • Feuilles : alternes, simples, rarement composées pennées, exstipulées nervation réticulée
    Caractères floraux
  • Inflorescence : Solitaire, axillaire ou cymeuse comme . à Solanum
  • Fleur : bisexuée, actinomorphe
  • Calice : cinq sépales, unis, persistants, estivation valvée.
  • Corolle : cinq pétales, estivation valvée unie Androcée : cinq étamines, épipétale
  • Gynécée : bicarpellaire, ovaire supère syncarpe, biloculaire, placenta gonflé avec de nombreux ovules.
  • Fruits : baie ou capsule
  • Graines : nombreuses, endospermes
  • Formule florale :
  • Importance économique
    De nombreuses plantes appartenant à cette famille sont source de nourriture (tomate, brinjal, pomme de terre), d'épice (piment) médicinale (belladone, ashwagandha) fumigatoire (tabac) ornementale (pétunia).

Question 11.
Décrire les différents types de placentations que l'on trouve chez les plantes à fleurs.
Réponse:
La disposition des ovules dans l'ovaire est connue sous le nom de placentation. La placentation est de différents types à savoir
(a) marginal : dans la placentation marginale, le placenta forme une crête le long de la suture ventrale de l'ovaire et les ovules sont portés sur cette crête formant deux rangées, comme dans le pois.

(b) Axile : Lorsque le placenta est axial et que les ovules y sont attachés dans un ovaire multiloculaire, la placentation est dite axile, comme en Chine la rose, la tomate et le citron.

(c) Pariétal : Dans la placentation pariétale, les ovules se développent sur la paroi interne de l'ovaire ou sur la partie périphérique. L'ovaire est à une chambre mais il devient à deux chambres en raison de la formation du faux septum. Exemple : moutarde et argémone. Lorsque les ovules sont portés sur un axe central et que les cloisons sont absentes, comme chez Dianthus et Primrose, la placentation est appelée centre libre

(d) Basale: Dans la placenta basale, le placenta se développe à la base de l'ovaire et un seul ovule y est attaché, comme dans le tournesol, le souci.

Question 12.
Qu'est-ce qu'une fleur ? Décrivez les parties d'une fleur d'angiosperme typique.
Réponse:
La fleur est l'unité de reproduction des angiospermes :
Il est destiné à la reproduction sexuée. Une fleur typique a quatre types différents de verticilles disposés successivement sur l'extrémité renflée de la tige ou du pédicelle, appelé thalamus ou réceptacle. Ce sont le calice, la corolle, l'androcée et le gynécée.

Calice:
Le calice est la putain la plus externe de la fleur et les membres sont appelés sépales.
Généralement, les sépales ressemblent à des feuilles vertes et protègent la fleur au stade du bouton. Le calice peut être gamosépale (sépales réunis) ou polysépale (sépales libres).

Corolle:
La corolle est composée de pétales. Les pétales sont généralement de couleur vive pour attirer les insectes car la pollinisation peut être libre ou unie. La forme et la couleur de la corolle varient considérablement chez les plantes. La corolle peut être tubulaire, en forme de cloche, en forme d'entonnoir ou en forme de roue.

Androcée :
L'androcée est composée d'étamines. Chaque étamine qui représente l'organe reproducteur mâle se compose d'une tige ou d'un filament et d'une anthère. Chaque anthère est généralement bilobée et chaque lobe a deux chambres, les sacs polliniques. Les grains de pollen sont produits dans des sacs polliniques. Lorsque les étamines sont attachées aux pétales, elles sont épipétales comme dans le brinjal ou eptphylles lorsqu'elles sont attachées au périanthe comme dans les fleurs de lys. Les étamines peuvent être réunies en un seul faisceau (monoadelphe) comme dans le rosier de Chine, ou en deux faisceaux (diadelphes) comme chez le pois, ou en plus de deux faisceaux (polyadelphe) comme chez les agrumes.

Gynœcie :
Le gynécée est la partie reproductrice femelle de la fleur et est composé d'un ou plusieurs carpelles. Un carpelle se compose de trois parties, à savoir le stigmate, le style et l'ovaire. L'ovaire est la partie basale élargie, sur laquelle repose le tube allongé, le style. Le style relie l'ovaire au stigmate.Le stigmate se trouve généralement à l'extrémité du style et constitue la surface réceptive aux grains de pollen. Chaque ovaire porte un ou plusieurs ovules attachés à un placenta aplati en forme de coussin.

Question 13.
Comment les différentes modifications foliaires aident-elles les plantes ?
Réponse:

  • Vrilles : Les feuilles se transforment en vrilles pour grimper comme chez la poire ou en épines pour se défendre comme chez les cactus.
  • Bulbe : Les feuilles charnues de l'oignon et de l'ail stockent la nourriture. Chez certaines plantes comme l'acacia australien, les feuilles sont petites et de courte durée. Les pétioles de ces plantes se dilatent, deviennent verts et synthétisent de la nourriture. Les feuilles de certaines plantes insectivores telles que les plantes en pichet, Venus flytrap sont également des feuilles modifiées.

Question 14.
Définir le terme inflorescence. Expliquer la base des différents types d'inflorescence chez les plantes à fleurs.
Réponse:
L'arrangement des fleurs sur l'axe floral est transformé en inflorescence. Selon que l'apex se transforme en fleur ou continue de croître, deux types principaux d'inflorescence sont définis : le racème et le cymose. Cela constitue la base des différents types d'inflorescence chez les plantes à fleurs.

Question 15.
Ecrire la formule florale d'une fleur actinomorphe, bisexuée, hypogyne à cinq sépales unis, cinq pétales libres, cinq étamines libres et deux carpelles unis avec ovaire supérieur et placentation axile.
Réponse:

Question 16.
Décrire la disposition des membres floraux par rapport à leur insertion sur le thalamus.
Réponse:
D'après la position du calice, de la corolle et de l'androcée par rapport à l'ovaire, sur le thalamus, les fleurs sont décrites comme

(a) hypogyne :
Dans la fleur hypogyne, le gynécée occupe la position la plus élevée tandis que les autres parties sont situées en dessous. On dit que l'ovaire de ces fleurs est supérieur. Exemple : moutarde, rose de Chine, brinjal.

(b) Périgyne :
Si le gynécée est situé au centre et que d'autres parties de la fleur sont situées sur le bord du thalamus presque au même niveau, on parle de périgyne. L'ovaire ici est dit à moitié inférieur.
Exemple : Prune, Rose, Pêche.

(c) Epigyne :
Dans les fleurs épigynes, la marge du thalamus se développe vers le haut en enfermant complètement l'ovaire et en fusionnant avec lui, les autres parties de la fleur surgissent au-dessus de l'ovaire. Par conséquent, l'ovaire est dit inférieur.
Exemple : Goyave, Concombre, Tournesol.

1st PUC Biology Plant Kingdom Questions et réponses supplémentaires

1ère PUC Biologie Plant Kingdom One Mark Questions

Question 1.
L'ail est un bon exemple de
Réponse:
ampoule

Question 2.
Un bon exemple d'une plante portant des stolons est
Réponse:
Jasmin.

Question 3.
Le bombax (coton de soie) est un bon exemple de
Réponse:
feuille composée multifoliée.

Question 4.
Nommez le type de phyllotaxie chez Hibiscus.
Réponse:
Phyllotaxie alternée.

Question 5.
Nommez deux plantes qui produisent du rhizome.
Réponse:
Gingembre, Curcuma.

Question 6.
Qu'est-ce que l'hétérophylie ?
Réponse:
L'hétérophyllie fait référence à la présence de feuilles de plus d'une forme sur une plante.

Question 7.
Qu'est-ce qu'un cladode ?
Réponse:
Cladode est un phylloclade d'un ou deux entre-nœuds ‘.

Question 8.
Qu'est-ce que le pulvinus ?
Réponse:
La base de la feuille enflée est appelée pulvinus.

Question 9.
Définir la morphologie.
Réponse:
La morphologie est la branche de la science ou de la biologie qui étudie les caractéristiques externes d'un organisme.

Question 10.
Quelles sont les racines adventives ?
Réponse:
Les racines adventives sont les racines qui proviennent de n'importe quelle partie de la plante, autre que la radicule.

Question 11.
Que sont les vrilles ?
Réponse:
Les vrilles sont des structures minces enroulées en spirale qui aident les plantes à tige faible à grimper sur le support.

Question 12.
Qu'est-ce qu'un limbe foliaire ?
Réponse:
Le limbe foliaire est la partie expansée verte de la feuille avec des nervures et des veinules.

Question 13.
Qu'est-ce qu'une bractée ?
Réponse:
La bractée est une structure en forme de feuille réduite trouvée à la base du pédicelle d'une fleur.

Question 14.
Qu'est-ce qu'un staminode ?
Réponse:
Le staminode est une étamine stérile, qui ne produit pas de grains de pollen.

Question 15.
Que sont les fruits parthénocarpiques ?
Réponse:
Les fruits parthénocarpiques sont les fruits qui se développent sans fécondation de l'ovaire

1ère PUC Biologie Plant Kingdom Two Marks Questions

Question 1.
En quoi un stolon est-il différent d'un drageon chez les plantes ? Donnez un exemple de chaque.
Réponse:

Stolon Ventouse
C'est une branche aérienne de tige qui se penche et touche le sol C'est une branche de tige provenant de la partie souterraine de la tige principale
Lorsque la pointe est enfouie dans le sol, les bourgeons produisent des racines adventives au-dessus du sol Ex : Jasmin Il pousse horizontalement sous le sol et produit une pousse feuillue Ex : Chrysanthèmes

Question 2.
Qu'est-ce que la coiffe racinaire ? Quelle est sa fonction ?
Réponse:
Le capuchon racinaire est la structure en forme de dé à coudre qui recouvre l'apex/la pointe de la racine. Il protège l'apex tendre de la racine lorsqu'il pénètre dans le sol.

Question 3.
Que sont les nœuds et les entre-nœuds ?
Réponse:
Les nœuds sont les régions de la tige où les feuilles apparaissent. Les entre-nœuds sont les régions de la tige entre deux nœuds.

Question 4.
Qu'est-ce qu'un pétiole ? Mentionnez la fonction du pétiole.
Réponse:
La tige de la feuille est appelée pétiole
Les fonctions:

  • In aide à maintenir le limbe de la feuille à la lumière
  • Cela aide également la pale à flotter dans le vent.

Question 5.
Qu'est-ce qu'une graine ? Quelles sont les deux parties principales d'une graine?
Réponse:
Un ovule fécondé et mature s'appelle une graine. Une graine a deux parties.

Question 6.
Que sont les fleurs trimères ? Quel groupe de plantes a des fleurs trimères ?
Réponse:
Les fleurs trimères sont celles dont les appendices floraux sont par trois ou par multiples de trois. Les plantes monocotylédones ont généralement des fleurs trimères.

Question 7.
Que sont le coléoptile et la coleorhiza ?
Réponse:

  • Le coléoptile est la gaine qui recouvre et protège la plumule des grains de céréales.
  • Coleorhiza est la gaine protectrice de la radicule dans les grains de céréales.

Question 8.
Qu'est-ce que la couche eieurone? Où le trouve-t-on ?
Réponse:
La couche d'aleurone est une couche de cellules riches en protéines, qui sépare l'embryon de l'endosperme dans les grains de céréales comme le riz, le maïs, le blé, etc.

Question 9.
Qu'est-ce que l'endosperme ? Nommez deux plantes où l'endosperme est absent.
Réponse:
L'endosperme est le tissu qui stocke les matières alimentaires pour l'embryon en développement, il se développe à la suite d'une triple fusion lors d'une double fécondation. L'endosperme est absent

Question 10.
Nommez la plante et sa famille, à partir de laquelle la colchicine est obtenue.
Réponse:
La colonicine est obtenue à partir de Colchicum autumnale. La plante appartient à la famille des liliacées.

1ère PUC Biologie Plant Kingdom Questions Trois Marques

Question 1.
Comment les plantes sont-elles classées en fonction de leur durée de vie ? Donnez un exemple chacun ?
Réponse:
Sur la base de la durée de vie, les plantes sont classées en

  • Plantes annuelles – qui terminent leur cycle de vie en une saison, par exemple : moutarde, tournesol
  • Biennales - plantes qui complètent leur cycle de vie en deux saisons
    ex : radis, betterave
  • Plantes vivaces – plantes qui vivent plusieurs années et produisent des fleurs et des fruits à des saisons spécifiques chaque année, par exemple : mangue, termarind.

Question 2.
Définir la nervation. Différencier entre nervation réticulée et parallèle.
Réponse:
La nervation fait référence à la disposition des nervures et des veinules sur le limbe de la feuille

Nervure réticulée nervation parallèle
La nervure médiane et les autres branches des veines sont irrégulièrement réparties pour former un réseau Les veines sont parallèles les unes aux autres et aucun réseau ne se forme sur le limbe
Il est caractéristique des plantes dicotylédones Il est caractéristique des plantes monocotylédones

Question 3.
En quoi la placentation marginale est-elle différente de la placentation pariétale ? Donnez un exemple de chaque.
Réponse:

Placentation marginale Placentation pariétale
On le trouve dans l'ovaire monocarpellaire et uniloculaire. On le trouve dans les ovaires syncarpes.
Les placenta se trouvent le long de la suture ventrale, formée par la fusion des bords d'un carpelle. ex : pois, haricot les carpelles sont soudés latéralement et les placentas se développent sur l'ovaire blanc autant de carpelles ex : cucurbitacées, moutarde.

Question 4.
Qu'est-ce qu'un diagramme floral ? Décris.
Réponse:
Un diagramme floral est la représentation schématique du plan au sol d'une fleur. Il fournit des informations sur.

  • Le nombre de parties florales
  • Leur disposition et leurs interrelations entre les différentes parties florales

La position de l'axe de la mère par rapport à la fleur est indiquée par un point au-dessus du diagramme floral. Le calice, la corolle, l'androeium et le gyneium sont représentés en verticilles successifs, le calice étant le plus à l'extérieur.

Question 5.
Que sont les pneumatophores ? Comment aident-ils la plante? Nommez un exemple.
Réponse:
Les racines qui poussent verticalement vers le haut et viennent au-dessus de la surface du sol sont appelées pneumatophores. Ils portent des ouvertures appelées pneumathodes pour l'échange de gaz.

Cette caractéristique est une adaptation pour les plantes poussant dans les zones marécageuses/marécageuses, où l'oxygène est déficient dans le sol. Ces racines aident les plantes à obtenir de l'oxygène de l'air pour la respiration. Ex : Rhizophora.

1ère PUC Biologie Plant Kingdom Five Marks Questions :

Question 1.
Que sont les herbes, les arbustes et les arbres parmi les plantes ? Donnez un exemple pour chacun. Quel est le critère de ce classement ?
Réponse:
(a) Herbes : Ce sont de petites plantes saisonnières à tige molle
Ex : Moutarde

(b) Arbustes: Ce sont des plantes de taille moyenne avec des tiges ligneuses qui se ramifient abondamment à partir de la base et atteignent un aspect buissonnant
Ex : Rose

(c) Arbres : Ce sont des plantes à tronc court et haut avec une ramification abondante.
Ex : Mangue, Neem. Les plantes sont classées en fonction de la hauteur et de la force des tiges.

Question 2.
Qu'est-ce qu'une fleur ? Décrivez les parties de la fleur typique des angiospermes.
Réponse:
Une fleur est une pousse modifiée, destinée à la reproduction chez les angiospermes. Une fleur typique a une tige appelée pédicelle et quatre types différents d'appendices disposés en verticilles successifs sur l'extrémité renflée de l'axe appelé thalamus. Le verticille le plus externe est le calice et se compose de sépales. Le prochain verticille intérieur est la corolle et se compose de pétales. Le troisième verticille est l'androeium qui est composé d'étamines. Le quatrième et le plus interne verticille est le gynécée qui est composé de carpelles. Le calice et la corolle sont appelés verticilles accessoires et l'androeium et le gynécée sont appelés verticilles reproducteurs essentiels.

Question 3.
Décrivez l'estivation vexillaire avec un nom de diagramme par exemple.
Réponse:
On le trouve dans la corolle papilionacée. Le vexillum postérieur ou pétale standard est complètement externe et chevauche les deux pétales latéraux de l'aile.

L'autre marge de chacun des pétales de l'aile chevauche la marge des pétales de la quille. Les pétales de la carène sont les plus petits et antérieurs et leurs autres marges sont fusionnées.
Ex : Pois, Haricot

Question 4.
Écris cinq différences entre une graine de dicotylédone et un grain de maïs.
Réponse:

Graine de dicotylédone Maïs Grain
C'est une graine qui s'est développée à partir de l'ovule C'est un fruit à une seule graine, l'ovaire modifié
Le tégument est distinct de la paroi du fruit Le tégument est complètement fusionné avec le cotylédon unique du péricarpe
Deux cotylédons L'endosperme est absent L'endosperme à un seul cotylédon est présent
Il n'y a pas de gaine proactive pour la plumule et la radicule La plumule est protégée par le coléoptile et la radicule par la coleorhiza

Question 5.
Nommez une plante de Fabaceae, qui produit chacune de celles-ci :
Réponse:


CBSE Classe 12 Biologie - Chapitre 2 Reproduction sexuée chez les plantes à fleurs - Matériel d'étude

– L'anthère est une structure tétragonale composée de quatre microsporanges situé aux coins (2 dans chaque lobe).

Importance économique des grains de pollen :

Notes de biologie de la classe CBSE 12 : Reproduction sexuée chez les plantes à fleurs

Chaque définition et concept est suivi des questions résolues et non résolues. Vous pouvez également trouver les différentes catégories de questions telles que le type de réponse courte, très courte et longue.

Jetez un oeil sur Points saillants des terminologies et questions importantes :

Microsporogenèse- Le processus de formation de microspores à partir d'une cellule mère de pollen par méiose est appelé microéporogénèse.

Cellule végétative et générative-Le cytoplasme du grain de pollen est mature il contient deux cellules, la cellule végétative et la cellule générative. La cellule végétative est plus grosse, a des revenus alimentaires abondants et un gros noyau de forme irrégulière. La cellule générative est petite et flotte dans le cytoplasme de la cellule végétative.

Le mégasporange (Ovule)- L'ovule est une petite structure attachée au placenta au moyen d'une tige appelée funicule. Le corps de l'ovule fusionne avec le funicule.

Dans la région appelée hile. Cet hylum représente la jonction entre l'ovule et le funicule. Chaque ovule possède une ou deux enveloppes protectrices appelées téguments qui encerclent l'ovule sauf à la pointe où s'organise une petite ouverture appelée micropyle. En face de l'extrémité du micropyle, se trouve la chalaze, représentant la partie basée de l'ovule.

Mégasporogenèse- Le processus de formation de mégaspores à partir de la cellule mère de mégaspores est appelé mégasporogenèse. Les ovules différencient généralement une seule cellule mère Megaspore (MMC) qui est la région micropylaire du nucelle.

Dispositifs de consanguinité-L'autopollinisation continue entraîne une dépression de consanguinité. Les plantes à fleurs ont développé de nombreux dispositifs pour décourager l'autopollinisation afin d'encourager la pollinisation croisée. Chez certaines autres espèces, l'anthère et le stigmate sont placés à des positions différentes. Ainsi, le pollen ne peut pas entrer en contact avec le stigmate des mêmes fleurs. Ces deux dispositifs empêchent l'autogamie. Le troisième dispositif pour empêcher la consanguinité dans la compatibilité. Dans, plusieurs espèces telles que la papaye, les fleurs mâles et femelles sont présentes sur des plantes différentes, c'est-à-dire que chaque plante est soit mâle, soit femelle (diocy). Cette condition empêche à la fois l'autogamie et la géitonogamie.

Hybridation artificielle-C'est l'une des approches majeures du programme d'amélioration des cultures. Dans de telles expériences de croisement, il est important de s'assurer que seuls les grains de pollen souhaités sont utilisés pour la pollinisation et que le stigmate est protégé de la contamination. Ceci est réalisé par des techniques d'émasculation et d'ensachage.

Embryon- L'embryon se développe à l'extrémité micropylaire du sac embryonnaire où se trouve le zygote. La plupart des zygotes ne se divisent qu'après la formation d'une certaine quantité d'endosperme. Le zygote donne naissance au proembryon et par la suite à l'embryon globulaire en forme de cœur et mature.

Parthénocarpou- Le parthénocarpq est la formation de fruits sans fertilisation, généralement les graines ne sont pas produites et donc aucun nouvel individu ne se forme. Il donne naissance à des fruits sans pépins, par exemple - Ananas, Banane.

Abomixis-Quelques plantes à fleurs telles que certaines espèces d'Asteraceal et de graminées ont développé un mécanisme spécial pour produire des graines sans fertilisation appelée apomixie.

Poly embryonie-Chez ces espèces, chaque ovule contient de nombreux embruos. La présence de plus d'un embnjo dans une graine est appelée polyembryonie.

Pollinisation-La pollinisation est le mécanisme permettant d'atteindre cet objectif. Le transfert de grains de pollen vers le stigmate d'un pistil est appelé pollinisation :

Types de pollinisations = (i) Autogamie -La pollinisation est réalisée au sein de la même fleur. Transfert ou. grains de pollen de l'anthère au stigmate de la même fleur.

e.g=Fleurs chasmogames Fleurs cléistogames.

(ii) Géitonogamie- Transfert de grains de pollen de l'anthère au stigmate d'une autre fleur de la même plante.

(iii) Xénogamie- Transfert de grains de pollen de l'anthère au stigmate d'une autre plante. Agent de pollinisation – (1) Agences abiotiques (2) Agences biotiques

(1) Agences abiotiques

(i) Anémophilie – Par le vent

(ii) Hydrophilie – Au bord de l'eau.

(2) Agences biotiques

(i) Entomophilie – Par les insectes.

(ii) Orhithophilie – Par les oiseaux.

(iii) Chiroptérophilie – Par les chauves-souris.

Questions de type à réponse très courte (1 point)

Q. 1. Qu'est-ce que la double fécondation.

Rép. Un gamète mâle fusionne avec l'œuf (syngamie) pour former un zygote. Les deuxièmes gamètes mâles fusionnent avec deux noyaux polaires pour former le noyau primaire de l'endosperme. Toutes les étapes représentent ensemble une double fécondation.

Q. 2. Pourquoi les cucurbitacées sont-elles appelées monoïstes.

Rép. On l'appelle monoïsme car chez les cucurbitacées, les fleurs mâles et femelles sont portées sur la même plante.

Q. 3. En quoi l'inflorescence de la moutarde diffère-t-elle de l'inflorescence du bananier en termes d'arrangement ? Donnez le terme technique pour chacun.

Rép. Dans les grappes de moutarde, l'inflorescence est présente ici, les fleurs sont portées dans l'ordre acropète. Chez le bananier, l'inflorescence du spadice est présente là où l'axe charnu est entouré par la spathe.

Q.4. Dans la figure suivante d'un fruit, étiquetez la partie qui a une fonction protectrice et celle qui est responsable de la production de nouvelles plantes.

Rép.Péricarpe : Fonction protectrice. Seed est responsable de la production de nouvelles plantes.

Q. 5. Quel est le sort des mégaspores haploïdes formées par la cellule mère des mégaspores dans une plante angiosperme.

Rép. Sur quatre mégaspores formées en raison de la méiose dans la cellule mère de la mégaspore, les trois supérieures dégénèrent généralement et le sac embryonnaire de la mégaspore fonctionnel.

Q. 6. Nommez le type de pollinisation qui a lieu dans le cocotier. Citez cinq caractéristiques des fleurs de cocotier favorisant ce type de pollinisation.

Rép. Le type de pollinisation du cocotier est l'hydrophile. C'est une sorte de pollinisation croisée effectuée par l'eau. Les cellules polliniques des anthères mûres tombent dans l'eau et sont transportées vers le stigmate d'une autre plante par les vents (anémophilie). La fertilisation se produit, ce qui entraîne la formation de fruits.

Q. 7. Définir la parthénocarpie. Quels sont les fruits parthénocarpiques.

Rép. La parthénocarpie est la formation de fruits sans fécondation. Les fruits qui se forment sans fertilisation, par exemple les fruits sans pépins de la banane.

Questions de type à réponse courte (2 points)

Q.1. Expliquer le rôle du tapetum dans la formation de la paroi des grains de pollen.

Rép. Il nourrit les grains de pollen en développement. Les cellules tapétales fournissent de la nourriture aux jeunes microspores (amiboïdes) ou par diffusion de type pariétal ou sécrétoire.

Q. 2. Dessinez une coupe longitudinale d'une fleur montrant le tube pollinique. Avec leurs étiquettes.

Q.3. Pourquoi pensez-vous que le zygote ne passe pas un certain temps dans un ovule fécondé.

Rép. Le zygote ne commence la formation de l'embryon que lorsqu'une certaine quantité d'endosperme est formée. Il s'agit d'une adaptation pour fournir une nutrition assurée à l'embryon en développement.

Q. 4. Définissez avec le dessin des fleurs chasmogames et cleisto games.

Chasmogame

Cleistogame

Ces fleurs qui sont similaires aux fleurs d'autres espèces avec des anthères et des stigmates exposés.

Ces fleurs qui ne s'ouvrent pas du tout, et les anthères et les stigmates sont proches les uns des autres.

Q. 6. Donnez un diagramme étiqueté d'un embryon de dicotylédone typique.

Q. 7.Donner une vue de la formation des parois des microsporanges avec leurs étiquettes.

Q. 8. Écrivez la différence entre la microsporogenèse et la mégasporogenèse.

Microsporogenèse

Mégasporogenèse

1. C'est la formation de microspores dans

tissu sporogène dû à la méiose.

2. La microspore conduit au développement du gamétophyte mâle.

  1. Il s'agit de la formation de mégaspores dans la cellule mère des mégaspores en raison de la mériose.
  2. Conduit à la formation de gamétophyte femelle (sac embryonnaire).

Q. 9. Faire la différence entre

(i) Hypocotyle et épicotyle

(ii) Le périsperme et le péricarpe.

La position cylindrique au-dessous du niveau des cotylédons est appelée hvpocotyle.

La partie de l'axe embryonnaire au-dessus du niveau

des cotylédons est appelé épicotyle.

C'est le nucelle persistant résiduel.

Questions de type à réponse courte (3 points)

Q. 1. Écrivez les différences entre l'autopollinisation et la pollinisation croisée.

Autopollinisation

Pollinisation croisée

1. C'est la migration des grains de pollen de l'anthère au stigmate de la même fleur.

2. L'autopollinisation se produit toujours par le toucher

3. Les anthères et les stigmates mûrissent au

4. Il peut se produire chez les homozygotes à fleurs fermées.

5. Il préserve les caractères parentaux. Origine

de nouvelles espèces n'est pas possible.

1. C'est la migration des grains de pollen de l'anthère au stigmate d'une autre fleur d'anthère.

2. Cela se produit toujours par l'intermédiaire d'agents externes, par ex. air, vent, insectes.

3. Les anthères et les stigmates mûrissent à des moments différents.

4. Il peut se produire en fleur ouverte et il est toujours hétérozygote.

5. Il ne préserve pas les caractères parentaux, produit de nouvelles races et variétés.

Q. 2. Définissez la pollinisation par le vent, écrivez leur tirage significatif.

Rép. La pollinisation provoquée par l'intermédiaire du vent dans les plantes.

(i) Ils sont dépourvus d'odeur, de nectar, etc.

(ii) Les grains de pollen sont secs et non mouillables.

(iii) Pour attraper les grains de pollen, le stigmate devient un bâton)” poilu, plumeux ou ramifié.

La fleur anémophile (fleur pollinisée par le vent) porte généralement un seul ovule dans chaque ovaire.

par exemple. Cocotier, Palmier dattier, Cannabis, Zea mays, Graminées.

Questions de type à réponse longue (5 points)

Q. 1. (a) Comment les gamètes mâles présents dans les grains de pollen atteignent-ils le site que vous avez mentionné en (a) pour provoquer une double fécondation ?

(b) Dessinez une vue en coupe longitudinale d'un ovule anatrope typique pour montrer le site où la double fécondation. se déroule. Étiqueter les quatre parties principales de l'ovule.

Rép. (a) Le tube pollinique libère les gamètes mâles dans le cytoplasme du synergide. La fusion de trois noyaux haploïdes est appelée triple fusion et il s'agit de deux types de fusions, la syngamie et la triple fusion. Le lac est un sac embryonnaire. Le phénomène est appelé double fécondation.

(b) Dans le sac embryonnaire, la double fécondation a lieu.

Q. 2. (a) Décrivez les étapes du développement embryonnaire d'une plante dicotylédone.

(b) Dessinez un schéma étiqueté d'un sac embryonnaire fécondé d'une angiosperme.

Rép. (a) L'embryon se développe à l'extrémité micropylaire du sac embryonnaire où se trouve le zygote. La plupart des zygotes ne se divisent qu'après la formation d'une certaine quantité d'endosperme. Cette adaptation fournit une nutrition assurée à l'embryon en cours de dézoopage. Les grandes étapes du développement de l'embryon (embryogénie) sont similaires chez les monocotylédones et les dicotylédones.

Les étapes de l'embryogenèse chez un embryon dicotylédone. Le zygote donne naissance au pré-embryon puis à l'embryon globulaire, en forme de cœur et mature.

Dans la tige dicotylédone, l'embryon est constitué d'un axe embryonnaire, de deux cotylédons, Plumule, radical ou extrémité radiculaire. La pointe de la racine est recouverte d'une coiffe.

Partie de l'ovule montrant une grande cellule mère mégaspore, une dyade et une tétrade de mégaspores (b) 2/ 4 et 8 stades nucléés du sac embryonnaire et un sac embryonnaire mature (c) Une représentation schématique du sac embryonnaire mature.


Contenu

Le gros fruit est une sorte de baie modifiée appelée un pepo avec une croûte épaisse (exocarpe) et un centre charnu (mésocarpe et endocarpe). [3] Les plantes sauvages ont des fruits jusqu'à 20 cm (8 pouces) de diamètre, tandis que les variétés cultivées peuvent dépasser 60 cm (24 pouces). L'écorce du fruit est vert moyen à vert foncé et généralement marbrée ou rayée, et la chair, contenant de nombreux pépins répartis à l'intérieur, peut être rouge ou rose (le plus souvent), orange, jaune, verte ou blanche. [4] [5]

Une pastèque amère, C. amarus, s'est naturalisé dans les régions semi-arides de plusieurs continents, et est désigné comme une « plante nuisible » dans certaines parties de l'Australie occidentale où ils sont appelés « melon de porc ». [6]

La pastèque douce a été décrite pour la première fois par Carl Linnaeus en 1753 et a reçu le nom Cucurbita citrullus. Il a été réaffecté au genre Citrullus en 1836, sous le nom de remplacement Citrullus vulgaris, par le botaniste allemand Heinrich Adolf Schrader. [7] (Le Code international de nomenclature pour les algues, les champignons et les plantes n'autorise pas les noms comme "Citrullus citrullus".) [8]

L'espèce est en outre divisée en plusieurs variétés, dont le melon laineux amer (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai var. lanatus), melons au cédrat (Citrullus lanatus var. citroides (L. H. Bailey) Mansf.), et la var. vulgaris peut-être le plus important. Cette taxonomie est née de la synonymisation erronée du melon laineux Citrullus lanatus avec la pastèque sucrée Citrullus vulgaris par L.H. Bailey en 1930. [9] Les données moléculaires, y compris les séquences de la collection originale de Thunberg et d'autres types de matériel pertinent, montrent que la pastèque douce (Citrullus vulgaris Schrad.) et le melon laineux amer Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai ne sont pas étroitement liés les uns aux autres. [10] Une proposition de conserver le nom, Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai, a été accepté par le comité de nomenclature et confirmé lors du Congrès botanique international en 2017. [11]

Les espèces sauvages les plus proches Citrullus lanatus sont le melon sans vrille Citrullus ecirrhosus Cogn. des régions arides d'Afrique du Sud et Citrullus mucosospermus (Fursa) Fursa d'Afrique de l'Ouest, qui est aussi parfois considérée comme une sous-espèce au sein de C. lanatus. Les populations de pastèques du Soudan sont également proches des pastèques domestiquées. [12] [13] Le melon laineux amer a été formellement décrit par Carl Peter Thunberg en 1794 et a reçu le nom Momordica lanata. [14] Il a été réaffecté au genre Citrullus en 1916 par les botanistes japonais Jinzō Matsumura et Takenoshin Nakai. [15]

Preuve de la culture des deux C. lanatus et C. colocynthis dans la vallée du Nil a été trouvé à partir du deuxième millénaire avant JC, et des graines des deux espèces ont été trouvées sur des sites de la XIIe dynastie et dans la tombe du pharaon Toutankhamon. [16] Les pastèques étaient cultivées pour leur teneur élevée en eau et étaient stockées pour être consommées pendant les saisons sèches, non seulement comme source de nourriture, mais comme méthode de stockage de l'eau. [17] Des graines de pastèque ont également été trouvées dans la région de la mer Morte dans les anciennes colonies de Bab edh-Dhra et de Tel Arad. [18]

Un certain nombre de graines de pastèque sauvage (C. lanatus) vieilles de 5000 ans ont été découvertes à Uan Muhuggiag, un site archéologique préhistorique situé dans le sud-ouest de la Libye. Cette découverte archéobotanique peut soutenir la possibilité que la plante était plus largement distribuée dans le passé. [2] [17]

Au 7ème siècle, les pastèques étaient cultivées en Inde, et au 10ème siècle avaient atteint la Chine, qui est aujourd'hui [ Plage de temps? ] le plus grand producteur de pastèque au monde. Les Maures ont introduit le fruit dans la péninsule ibérique et il existe des preuves de sa culture à Cordoue en 961 et également à Séville en 1158. Il s'est propagé vers le nord à travers l'Europe du Sud, peut-être limité dans sa progression par les températures estivales insuffisantes pour de bons rendements. Le fruit avait commencé à apparaître dans les herbiers européens vers 1600 et était largement planté en Europe au 17ème siècle comme culture de jardin mineure. [4]

Les colons européens et les esclaves d'Afrique ont introduit la pastèque dans le Nouveau Monde. Les colons espagnols le cultivaient en Floride en 1576, et il était cultivé dans le Massachusetts en 1629, et en 1650 était cultivé au Pérou, au Brésil et au Panama. À peu près à la même époque, les Amérindiens cultivaient la plante dans la vallée du Mississippi et en Floride. Les pastèques ont été rapidement acceptées à Hawaï et dans d'autres îles du Pacifique lorsqu'elles y ont été introduites par des explorateurs tels que le capitaine James Cook. [4] À l'époque de la guerre de Sécession aux États-Unis, les pastèques étaient généralement cultivées par des Noirs libres et sont devenues un symbole de l'abolition de l'esclavage. [19] Après la guerre civile, les Noirs ont été calomniés pour leur association avec la pastèque. Le sentiment a évolué en un stéréotype raciste où les Noirs partageaient un appétit supposé vorace pour la pastèque, un fruit longtemps corrélé à la paresse et à la malpropreté. [20]

Les pastèques sans pépins ont été initialement développées en 1939 par des scientifiques japonais qui ont pu créer des hybrides triploïdes sans pépins qui sont restés rares au départ car ils n'avaient pas une résistance suffisante aux maladies. [21] Les pastèques sans pépins sont devenues plus populaires au 21e siècle, atteignant près de 85 % des ventes totales de pastèques aux États-Unis en 2014. [22]

Les pastèques sont des plantes cultivées dans des climats tropicaux à tempérés, nécessitant des températures supérieures à environ 25 °C (77 °F) pour prospérer. À l'échelle du jardin, les graines sont généralement semées dans des pots sous abri et transplantées dans un loam sableux bien drainé avec un pH compris entre 5,5 et 7 et des niveaux moyens d'azote. [ citation requise ]

Les principaux parasites de la pastèque sont les pucerons, les mouches des fruits et les nématodes à galles. Dans des conditions d'humidité élevée, les plantes sont sujettes aux maladies des plantes telles que l'oïdium et le virus de la mosaïque. [23] Certaines variétés souvent cultivées au Japon et dans d'autres parties de l'Extrême-Orient sont sensibles à la fusariose. Le greffage de ces variétés sur des porte-greffes résistants aux maladies offre une protection. [4]

Le département américain de l'Agriculture recommande d'utiliser au moins une ruche par acre (4 000 m 2 par ruche) pour la pollinisation des variétés conventionnelles ensemencées pour les plantations commerciales. Les hybrides sans pépins ont du pollen stérile. Cela nécessite de planter des rangées de variétés de pollinisateurs avec du pollen viable. Étant donné que l'approvisionnement en pollen viable est réduit et que la pollinisation est beaucoup plus critique dans la production de la variété sans pépins, le nombre recommandé de ruches par acre (densité de pollinisateurs) passe à trois ruches par acre (1 300 m 2 par ruche). Les pastèques ont une période de croissance plus longue que les autres melons et peuvent souvent prendre 85 jours ou plus à partir du moment de la transplantation pour que le fruit mûrisse. [24] On pense que le manque de pollen contribue au "cœur creux" qui fait que la chair de la pastèque développe un grand trou, parfois dans une forme complexe et symétrique. Les pastèques souffrant de cœur creux peuvent être consommées sans danger. [25] [26]

Les agriculteurs de la région de Zentsuji au Japon ont trouvé un moyen de faire pousser des pastèques cubiques en faisant pousser les fruits dans des boîtes en métal et en verre et en leur faisant prendre la forme du réceptacle. [27] La ​​forme cubique a été conçue à l'origine pour rendre les melons plus faciles à empiler et à stocker, mais ces « pastèques carrées » peuvent être le triple du prix des pastèques normales, donc elles séduisent principalement les riches consommateurs urbains. [27] Des pastèques en forme de pyramide ont également été développées et toute forme polyédrique peut potentiellement être utilisée. [28]

Un certain nombre de groupes de cultivars ont été identifiés : [29]

Citroides grouper

(syn. C. lanatus subsp. lanatus var. citroides C. lanatus var. citroides C. vulgaris var. citroides) [29]

Les données ADN révèlent que C. lanatus var. citroides Bailey est le même que le melon laineux amer de Thunberg, C. lanatus et aussi le même que C. amarus Schrad. Ce n'est pas une forme de pastèque sucrée C. vulgaris et pas étroitement liés à cette espèce.

Le melon cédrat ou makataan – une variété à chair jaune sucrée cultivée dans le monde entier pour le fourrage, et la production d'écorces de cédrat et de pectine. [30]

Lanatus grouper

(syn. C. lanatus var. caffer) [29]

C. caffer Schrad. est synonyme de C. amarus Schrad.

La variété connue sous le nom tsamma est cultivé pour sa chair blanche juteuse. La variété était une source de nourriture importante pour les voyageurs dans le désert du Kalahari. [30]

Une autre variété connue sous le nom karkoer ou amerboela est désagréable pour les humains, mais les graines peuvent être mangées. [30]

Une forme à petits fruits avec une peau bosselée a causé un empoisonnement chez les moutons. [30]

Vulgaris grouper

Il s'agit de la pastèque sucrée de Linnaeus, elle est cultivée pour la consommation humaine depuis des milliers d'années. [30]

Cette espèce d'Afrique de l'Ouest est le plus proche parent sauvage de la pastèque. Il est cultivé pour l'alimentation du bétail. [30]

De plus, d'autres espèces sauvages ont des fruits amers contenant de la cucurbitacine. [31] C. colocynthis (L.) Schrad. ex Eckl. & Zeyh., C. rehmii De Winter, et C. naudinianus (Sond.) Crochet.f.

Variétés

  • La «Carolina Cross» a produit le record du monde actuel de la pastèque la plus lourde, pesant 159 kg (351 lb). [33] Il a la peau verte, la chair rouge et produit généralement des fruits entre 29 et 68 kg (65 et 150 lb). Il faut environ 90 jours entre la plantation et la récolte. [34]
  • Le 'Golden Midget' a une croûte dorée et une chair rose à maturité, et prend 70 jours de la plantation à la récolte. [35]
  • Le «Orangeglo» a une chair orange très douce et est un gros fruit oblong pesant 9-14 kg (20-31 lb). Il a une croûte vert clair avec des rayures vert foncé dentelées. Il faut environ 90 à 100 jours entre la plantation et la récolte. [36]
  • La variété « Lune et étoiles » a été créée en 1926. [37] La ​​croûte est violette/noire et comporte de nombreux petits cercles jaunes (étoiles) et un ou deux grands cercles jaunes (lune). Le melon pèse de 9 à 23 kg (20 à 51 lb). [38] La chair est rose ou rouge et a des graines brunes. Le feuillage est également tacheté. Le délai entre la plantation et la récolte est d'environ 90 jours. [39]
  • La « crème de la Saskatchewan » a de petits fruits ronds d'environ 25 cm (10 po) de diamètre. Il a une fine croûte rayée vert clair et foncé et une chair blanche douce avec des graines noires. Il peut bien pousser dans les climats frais. Il a été introduit à l'origine en Saskatchewan, au Canada, par des immigrants russes. Le melon prend 80-85 jours de la plantation à la récolte. [40]
  • Le 'Melitopolski' a de petits fruits ronds d'environ 28-30 cm (11-12 po) de diamètre. C'est une variété à maturation précoce originaire de la région d'Astrakhan en Russie, une région connue pour la culture de pastèques. Les pastèques Melitopolski sont vues entassées par les vendeurs à Moscou en été. Cette variété prend environ 95 jours de la plantation à la récolte. [41]
  • La pastèque 'Densuke' a des fruits ronds jusqu'à 11 kg (24 lb). La croûte est noire sans rayures ni taches. Il est cultivé uniquement sur l'île d'Hokkaido, au Japon, où jusqu'à 10 000 pastèques sont produites chaque année. En juin 2008, l'une des premières pastèques récoltées a été vendue aux enchères pour 650 000 yens (6 300 $ US), ce qui en fait la pastèque la plus chère jamais vendue. Le prix de vente moyen est généralement d'environ 25 000 yens (250 $). [42]
  • De nombreux cultivars ne sont plus cultivés commercialement en raison de leur croûte épaisse, mais des graines peuvent être disponibles chez les jardiniers amateurs et les sociétés de semences spécialisées. Cette croûte épaisse est souhaitable pour faire des cornichons à la pastèque, et certains anciens cultivars préférés à cet effet incluent 'Tom Watson', 'Georgia Rattlesnake' et 'Black Diamond'. [43]

Amélioration de la variété

Charles Fredrick Andrus, horticulteur au laboratoire de sélection de légumes de l'USDA à Charleston, en Caroline du Sud, a entrepris de produire une pastèque résistante aux maladies et au flétrissement. Le résultat, en 1954, était « ce melon gris de Charleston ». Sa forme oblongue et sa croûte dure le rendaient facile à empiler et à expédier. Son adaptabilité a permis de le cultiver sur une vaste zone géographique. Il produisait des rendements élevés et était résistant aux maladies les plus graves de la pastèque : l'anthracnose et la fusariose. [44]

D'autres travaillaient également sur des cultivars résistants aux maladies. J. M. Crall de l'Université de Floride a produit 'Jubilee' en 1963 et C. V. Hall de l'Université d'État du Kansas a produit 'Crimson Sweet' l'année suivante. Celles-ci ne sont plus cultivées dans une large mesure, mais leur lignée a été développée en variétés hybrides avec des rendements plus élevés, une meilleure qualité de chair et une apparence attrayante. [4] Un autre objectif des sélectionneurs de plantes a été l'élimination des graines qui se trouvent dispersées dans la chair. Ceci a été réalisé grâce à l'utilisation de variétés triploïdes, mais celles-ci sont stériles, et le coût de production de la graine en croisant un parent tétraploïde avec un parent diploïde normal est élevé. [4]

Aujourd'hui, les agriculteurs d'environ 44 États des États-Unis cultivent la pastèque commercialement. La Géorgie, la Floride, le Texas, la Californie et l'Arizona sont les plus grands producteurs de pastèques des États-Unis, la Floride produisant plus de pastèques que tout autre État. [45] Ce fruit maintenant commun est souvent assez gros pour que les épiceries vendent souvent la moitié ou le quart des melons. Certaines variétés de pastèques plus petites et sphériques, à chair rouge et jaune, sont parfois appelées « melons glacières ». [46] Le plus gros fruit enregistré a été cultivé dans le Tennessee en 2013 et pesait 159 kilogrammes (351 livres). [33]

Production de pastèque, 2019
(millions de tonnes)
Chine 60.9
Turquie 3.9
Inde 2.5
Brésil 2.3
Algérie 2.2
Monde 100.4
Source : FAOSTAT des Nations Unies [47]

En 2017, la production mondiale de pastèques était de 118 millions de tonnes, la Chine à elle seule représentant 67% du total. [47] Les producteurs secondaires comprenaient l'Iran, la Turquie et le Brésil. [47]


Sélection, génétique et développement de cultivars

2.6.5 Caractéristiques d'intérêt

Historiquement, les sélectionneurs se sont concentrés sur le rendement, la qualité des tubercules et la résistance aux maladies pendant le développement du cultivar. Les progrès vers le développement de cultivars résistants aux maladies ont été récemment passés en revue, ce sujet ne sera donc pas abordé ici ( Jansky, 2000 ). Un ensemble complexe de caractères de qualité externes et internes est requis pour le marché du frais et les pommes de terre transformées. Les caractéristiques de qualité externes comprennent la taille et la forme des tubercules, la profondeur des yeux, la couleur de la peau et l'absence de défauts dus aux ecchymoses et aux maladies. Ces caractéristiques sont particulièrement importantes pour les pommes de terre du marché du frais, mais elles peuvent également avoir un impact sur la qualité de la transformation. La qualité interne comprend la teneur en matière sèche, la qualité nutritionnelle, la saveur, la quantité et la qualité de l'amidon et l'absence de défauts tels que le cœur creux et la nécrose interne. Ces dernières années, les éleveurs se sont de plus en plus intéressés à l'amélioration de la qualité nutritionnelle et de la saveur. Étant donné que les consommateurs de nombreux pays mangent des pommes de terre plus fréquemment et en plus grandes quantités que les autres légumes, toute amélioration de la composition nutritionnelle est susceptible d'avoir des effets bénéfiques importants sur la santé. Par conséquent, il existe un potentiel considérable pour développer la pomme de terre en tant qu'aliment fonctionnel doté de propriétés bénéfiques pour la santé ou de prévention des maladies au-delà de la fonction de base de fourniture de nutriments.Ces caractères nécessitent des analyses chimiques complexes et parfois des évaluations sensorielles, qui limitent actuellement la capacité des sélectionneurs à identifier des phénotypes supérieurs. Un échantillon de traits de qualité est discuté ci-dessous.

Densité spécifique. La densité du tubercule, qui est une mesure de la teneur en matière sèche, est un trait de qualité critique pour la transformation. Des cultivars à haute teneur en matière sèche sont nécessaires pour la production de frites, de chips et d'amidon. L'interaction génotype-environnement pour la densité est généralement faible, de sorte que les classements des cultivars ne changent pas selon les années et les environnements de production ( Killick et Simmonds, 1974 ). Les héritabilités sont modérées à élevées, permettant des gains génétiques en sélectionnant des clones avec une densité élevée (Killick, 1977 Tai, 1976 Haynes et al., 1989). Une densité élevée est souvent observée chez les clones tétraploïdes issus de la polyploïdisation sexuée dans lesquels le parent diploïde contient des parents de pommes de terre sauvages ou cultivées ( Tai et De Jong, 1991 Ortiz et al., 1997 Buso et al., 2000 ).

Acide ascorbique. La pomme de terre est une source alimentaire importante d'acide ascorbique (vitamine C), qui est nécessaire à la formation normale de collagène et qui agit comme un antioxydant. De plus, l'acide ascorbique inhibe le brunissement enzymatique de la chair des tubercules, évitant ainsi un problème important pour l'industrie de transformation de la pomme de terre ( Finlay et al., 2003 ). Les concentrations dans les cultivars varient de 11 à 36 mg par 100 g de tissu de tubercule ( Dale et al., 2003 Love et al., 2003 ). L'apport quotidien recommandé aux États-Unis est de 60 mg. Les niveaux d'acide ascorbique diminuent avec le temps pendant le stockage, mais des différences génotypiques dans la capacité à maintenir les niveaux d'acide ascorbique pendant le stockage ont été signalées ( Davies et al., 2002 Finlay et al., 2003 ). Cette qualité est importante car de nombreuses pommes de terre sont consommées après une période de stockage.

Capacité antioxydante. Il existe actuellement un intérêt considérable pour la valeur nutritionnelle des antioxydants dans les cultures maraîchères. Les composés caroténoïdes et phénoliques de la pomme de terre sont de puissants antioxydants ( Brown, 2005 ). Des gènes majeurs pour la production de caroténoïdes et de flavonoïdes ont été identifiés chez la pomme de terre ( De Jong, 1991 Van Eck et al., 1994 ). La teneur en caroténoïdes augmente de façon exponentielle avec l'intensité de la couleur jaune de la chair ( Lu et al., 2001 ), il est donc facile de la sélectionner visuellement pour une meilleure qualité nutritionnelle grâce aux caroténoïdes. Les anthocyanes sont responsables des couleurs violettes et rouges, et peuvent être trouvées à des niveaux suffisamment élevés pour considérer les tubercules de pomme de terre comme des sources de colorants naturels ( Jansen et Flamme, 2006 ). Les antioxydants contenus dans les pommes de terre à chair colorée contribuent également à la résistance aux maladies de la pomme de terre ( Wegener et Jansen, 2007 ). Une capacité antioxydante élevée a été signalée dans les pommes de terre à chair blanche, ce qui indique que les flavonoïdes ou les composés phénoliques incolores peuvent également être importants ( Hale, 2003 ). Les niveaux d'antioxydants sont fortement influencés par l'environnement de production et les conditions de stockage ( Reyes et al., 2004 Rosenthal et Jansky, 2008 ). Par conséquent, il est important de faire la distinction entre les sources de variation génotypiques et environnementales lors de la sélection pour améliorer la capacité antioxydante.

Saveur améliorée. La saveur est due à la combinaison du goût, de l'arôme et de la texture. Les pommes de terre crues sont fades, mais deviennent plus savoureuses lorsqu'elles sont chauffées, en raison de changements chimiques ( Maga, 1994 ). Bien que les pommes de terre ne soient pas considérées comme ayant une forte saveur, les composants de la saveur sont complexes ( Coleman et al., 1981 ). Les pyrazines sont considérées comme l'un des composants les plus importants et les plus caractéristiques de la saveur de la pomme de terre au four (Buttery et al., 1973). Ils sont produits par la réaction de Maillard non enzymatique, dans laquelle les sucres interagissent avec les acides aminés à haute température. Il existe une forte relation positive entre les pyrazines et la qualité organoleptique des pommes de terre au four ( Maga et Holm, 1992 ) et des croustilles ( Maga et Sizer, 1973 ). Les produits de dégradation de l'ARN, les ribonucléotides 5', agissent comme des précurseurs des exhausteurs de goût appelés composés umami. Tubercules cuits à la vapeur ou bouillis de cultivars de race locale avec des niveaux plus élevés de glutamate et de guanosine 5'-monophosphate (GMP) que S. tuberosum les cultivars avaient des scores d'acceptabilité plus élevés dans les tests de dégustation ( Morris et al., 2007 ). Les ribonucléotides les plus importants pour l'amélioration de la saveur sont l'inosine 5'-monophosphate ( Marcel et al., 2003 ) et les BPF. Ils sont présents en faibles quantités dans les pommes de terre crues, mais les niveaux augmentent pendant la cuisson car l'ARN est dégradé. Les niveaux et les types de ribonucléotides varient selon les cultivars de pomme de terre ( Maga et McNeill, 1986 ). Cela est probablement dû à des différences dans les activités et les types d'enzymes qui décomposent l'ARN. Un effet synergique est détecté lorsque les ribonucléotides 5' interagissent avec les acides aminés, en particulier le glutamate.

Résistance à l'adoucissement à froid. La plupart des tubercules de pomme de terre sont stockés pendant un certain temps avant d'être transformés. Lorsqu'ils sont stockés à basse température (<10°C) pour éviter les pertes dues au retrait et aux maladies et pour éviter la germination, ils subissent un phénomène appelé édulcoration à basse température. Cela résulte principalement de l'accumulation de sucres réducteurs (glucose et fructose) lors de la dégradation de l'amidon. Ces sucres interagissent avec les acides aminés dans la réaction de Maillard, provoquant des produits frits d'une noirceur inacceptable ( Coffin et al., 1987 ). Il est souvent possible de réduire les effets du stockage à basse température en reconditionnant les tubercules stockés au froid à des températures plus chaudes avant le traitement. Cela provoque la reconversion d'une partie des sucres en amidon. Cependant, le reconditionnement n'est pas toujours efficace ( Coffin et al., 1987 ). Utilisation sauvage Solanum parents, cependant, les sélectionneurs ont été en mesure d'améliorer les niveaux de résistance à l'édulcoration par le froid dans les clones et les cultivars de sélection ( Thill et Peloquin, 1994 Hayes et Thill, 2002a, c Domanski et al., 2004 Hamernik et al., 2009 ). Des loci de caractères quantitatifs ont été identifiés qui sont liés à des gènes codant pour des enzymes dans les voies métaboliques des glucides (invertase, saccharose synthase 3, saccharose phosphate synthase, ADP-glucose pyrophosphorylase, transporteur de saccharose 1 et un capteur putatif de saccharose) ( Menendez et al., 2002 ). Il est intéressant de noter que la plupart des QTL pour la teneur en glucose correspondent aux mêmes positions que ceux pour la teneur en fructose. Les inquiétudes récentes des consommateurs concernant les niveaux d'acrylamide dans les produits de pommes de terre frites peuvent être atténuées par la sélection pour de faibles niveaux de sucres réducteurs. Les acrylamides résultent des interactions de l'asparagine et des sucres réducteurs lors de la réaction de Maillard. La concentration en sucres réducteurs est le facteur limitant de cette réaction, donc la réduction des sucres réducteurs dans les tubercules devrait réduire les niveaux d'acrylamides dans les produits finis ( Silva et Simon, 2005 ). La sélection de cultivars avec de faibles niveaux de précurseurs d'acrylamide peut atténuer les inquiétudes concernant les pommes de terre en tant que sources importantes d'acrylamides ( Vivanti et al., 2006 ).

Contenu et qualité de l'amidon. La teneur en matière sèche des tubercules de pomme de terre est déterminée en grande partie par la teneur en amidon. La teneur en amidon est particulièrement importante pour l'industrie de transformation, mais elle présente également un intérêt pour les pommes de terre du marché du frais car elle influe sur la texture. Les cultivars à maturation précoce ne produisent généralement pas autant de matière sèche que les clones à maturation tardive, qui ont plus de temps pour accumuler la photosynthèse. Comme prévu, la teneur en amidon de tubercule semble être un caractère polygénique. Des loci de caractères quantitatifs influençant la teneur en amidon ont été identifiés sur chacun des 12 chromosomes de la pomme de terre ( Chen et al., 2001 Gebhardt et al., 2005 ). Il existe actuellement un intérêt pour la sélection pour des niveaux accrus d'amylose dans l'amidon de pomme de terre parce que l'amidon à haute teneur en amylose a des qualités nutritionnelles supérieures. Après la cuisson, une partie de l'amidon riche en amylose recristallise pour former de l'amidon dit résistant, qui agit comme une forme de fibre alimentaire ( Karlsson et al., 2007 ). Dans une enquête sur la nature Solanum espèces, une grande variabilité a été trouvée pour la teneur en matière sèche, la teneur en amidon, la teneur en protéines, le pourcentage d'amylose dans l'amidon et le diamètre des granules d'amidon ( Jansen et al., 2001 ). Ces espèces sauvages peuvent être introgressées dans la pomme de terre cultivée comme décrit ci-dessus, offrant ainsi les moyens d'améliorer d'importants caractères de qualité des tubercules.



Commentaires:

  1. Jozsef

    Point de vue compétent, c'est curieux.

  2. Shakasar

    Cela a déjà été discuté récemment.

  3. Pandareos

    À merveille, cette opinion très précieuse

  4. Nadim

    Je l'ai lu avec plaisir

  5. Heortwode

    Pour ma part, tu n'as pas raison. Je suis assuré. Je suggère d'en discuter. Écrivez-moi dans PM, nous communiquerons.

  6. Yokree

    D'ACCORD! Tout le monde écrivait comme ça :)



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