la reproduction asexuée chez les plantes

Dans les premiers chapitres nous avons étudié la reproduction sexuée chez les plantes à fleur et chez les plantes sans fleurs. Ce type de reproduction nécessite des éléments reproducteurs qui produisent des gamètes mâles et femelles capable de s’unir lors de la fécondation pour former un zygote à l’origine d’un nouveau individu. on va aborder un autre mécanisme de reproduction. Mais avant de commencer, on propose les données suivantes:

Le safran Crocus sativus est une épice rare d’une grande valeur commerciale. Ce précieux produit est utilisé comme condiment dans la préparation des mets traditionnels et possède de nombreuses vertus médicinales. La fleur généralement présente un pistil muni de trois stigmates de couleur rouge brique qui sont prélevés après la cueillette.

Image par cocolate66 de Pixabay

Le safran a un pollen stérile et ne produit donc pas de graines. Il est cultivé et multiplié uniquement par ses bulbes. Donc par reproduction asexuée ou multiplication végétative.

la reproduction asexuée ou multiplication végétative se fait à partir d’une seule et même plante: elle permet d’obtenir des individus génétiquement identiques. Plus simple et plus rapide, ce mode de reproduction est utilisé par la plante lorsqu’elle ne rencontre aucun problème d’adaptation. Une plante peut se multiplier de manière naturelle ou suite à l’intervention de l‘Homme 

– Comment se fait la multiplication végétative?

– Quels sont les phénomènes responsables de cette reproduction?

– Quelles sont ses applications dans le domaine agricole?

1 – Les modes de la multiplication végétative.

1 – 1 –La multiplication par stolons

Le fraisier Fragaria vesca est cultivé pour ses fruits comestibles, les fraises. La plante émet de nombreux stolons, qui sont des tiges aériennes rampantes.

1 –Identifier le mode de reproduction permettant la production de pieds fils de fraisier

1 – De place en place du stolon, se forment des bourgeons et des racines qui sont le point de départ de nouveaux pieds. Donc la la multiplication se fait par les stolons.

1 – 2 –La multiplication par rhizomes

Certaines plantes comme le riz, le gingembre, l’asperge, certaines fougères… etc, possédent des tiges souterraines avec réserves nommées rhizomes.

Rhizome du riz

https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Rice_rhizome.JPG
http://ipm.ucanr.edu/PMG/WEEDS/ID/rhizomes.html

1 –Identifier le mode de reproduction permettant la production de nouvelles plantes chez le riz.

1 – De place en place du rhizome, se forment des bourgeons et des racines qui sont le point de départ de nouveaux pieds. Donc la la multiplication se fait par les rhizomes.

1 – 3 –La multiplication par tubercules

Certaines plantes comme la pomme de terre, possédent des tiges ou organes de réserve, généralement souterraines, qui assurent la survie des plantes pendant la saison d’hiver ou en période de sécheresse, appelées tubercules.

La pomme de terre

https://www.flickr.com/photos/biodivlibrary/6069970872/in/photostream/
http://www.fao.org/potato-2008/fr/jeunes/cultiver.html

1 –Identifier le mode de reproduction permettant la production de nouvelles plantes chez la pomme de terre.

1 – Pour la pomme de terre, les tubercules permettent d’obtenir une nouvelle plante par développement de bourgeons. Donc la la multiplication se fait par tubercules.

1 – 4 –La multiplication par bulbilles

Certaines plantes comme l’Ail, l’Oignon, Poireau …, possédent des tiges souterraines verticales portant des feuilles ou écailles charnues, riches en réserves, appelées bulbes. Ils forment sur le côté des bulbilles (bulbes secondaires), capables de s’en détacher, 

Image par Matthias Böckel de Pixabay

Le document suivant montre le mode de reproduction observé chez une plante à bulbes:

1 –Identifier le mode de reproduction permettant la production de nouvelles plantes.

1 –Les bulbilles capables de se détacher, puis de s’enraciner pour se développer en une nouvelle plante. Donc la la multiplication se fait par bulbilles .

1 – 5 –La multiplication par bipartition végétative

Chez certaines espèces unicellulaires comme Chlamydomonas (algues verte), on observe le mode de reproduction illusré dans le document suivant :

1 –Identifier le mode de reproduction permettant la production de nouvelles plantes.

1 –Dans ce cas un individu se divise en deux autres individus sensiblement identiques. Donc la la multiplication se fait par bipartition végétative .

2 – les phénomènes responsables de la multiplication végétative.

Chez les plantes terrestres, le méristème est un tissu cellulaire spécialisé dans la croissance. On distingue habituellement les méristèmes primaires qui assurent la croissance de la plante en longueur au niveau de la tige, des feuilles et des racines, et les méristèmes secondaires, responsables de la croissance en épaisseur de certains organes.

2 – 1 –L’étude du méristème terminal

Pour étudier le phénomène observé au niveau du méristème terminal de la racine d’ail, on propose les documents suivants:

– Observations microscopiques:

Coupe longitudinale d'une racine d'ail. Cliquez sur l'image pour agrandir

Document1: commons.wikimedia.org/wiki

Mitose(division cellulaire) du méristème terminal de racine d'ail

Document2: Source: www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=ail3

– Schéma de l’observation microscopique:

1 – A partir de l’exploitation de ces observations, décrire l’aspect des cellules observées.

2 – Décrire l’aspect et le « comportement » des chromosomes durant les phase de la mitose( la prophase, metaphase, anaphase et telophase).

3 – Déduire le phénomène observé au niveau du méristème terminal responsable de l’élongation des racines.

1 – Les cellules observées différent par l’aspects du noyau, certaines ont le noyau compact composé d’une structure complexe baptisée la chromatine et contient un nucléole; ces cellules ne sont pas en division (interphase). Alors que dans d’autres cellules le noyau semble avoir disparu pour être remplacé par des structures en filament appelées les chromosomes;

2 –La mitose est subdivisée en quatre phases appelées successivement prophase,  métaphase, anaphase et télophase.

– La prophase: L’apparition de chromosomes qui restent groupés.

– La métaphase: L’alignement des chromosomes  au centre (sur le plan médian) de la cellule au niveau de la plaque équatoriale.

– L‘anaphase: La séparation de deux lots et leur migration vers un pôle de la cellule.

– La télophase: Le regroupement des chromosomes et la division de la cellule pour former deux cellules filles comportant chacune un noyau.

3 – Au niveau du méristème terminal les cellules sont en division = mitose, responsable de l’élongation des racines

2 – 2 –L’effet des hormones végétales ou  phytohormones sur l’élongation cellulaire

On cherche à déterminet l’effet de l’auxine sur l’élongation des segments d’hypocotyle de soja in vitro au cours du temps. Les résultats sont indiqués sur le document suivant:

La courbe bleue représente le témoin. Au moment indiqué par la flèche rouge, de l’auxine (AIA 10^-5M)  est ajoutée dans le milieu (courbe rouge).

http://uel.unisciel.fr/

1 –En exploitant le document, déduire l’effet de l’auxine sur la croissance végétale.

1 – Après l’ajout d’auxine, on observe une augmentation remarquable de l’élongation.  Donc cette phytohormone stimule la croissance des plante et leur développement .

3 – les applications de la multiplication végétative dans le domaine agricole.

3 – 1 – Le bouturage.

Le document suivant montre le principe du bouturage.

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/gif/bouturage.gif

1 –En exploitant le document, dégager le principe du bouturage.

1 – On coupe un fragment de plante dépourvu de racines (une bouture) et on le met en terre (ou autre substrat); des racines apparaissent et donnent naissance à un nouveau plant.

Pour améliorer la reprise on peut ajouter des hormones végétales ( géranium, tomate, etc.)

Le document suivant montre la technique du microbouturage de la pomme de terre.

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/gif/bouturage.gif

1 –En exploitant le document, décrire le microbouturage de la pomme de terre.

2 – Déduire l’importance du microbouturage

1 – Aprés la germination de la pomme de terre, on préleve l’explant, on le coupe et on le met en culture stérile dans un milieu nutritif permettant son développement en nouvelle plante qui se sera enracinée. On pratique une fragmentation, repiquage et remise sur d’autres milieux. on peut répéter ces étapes plusieurs fois. Enfin, on transfère les plantules développées dans une serre pour les habituer aux conditions extérieures puis l’installation au champ (l’acclimatation).

2 – Le micro bouturage est la technique qui permet de produire en un minimum de temps un maximum de plantes.

3 – 2 – Le marcottage.

Les documents suivants montrent des exemples de marcottage.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Layer_(PSF).png
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Marcottage_en_serpenteaux.png

1 –Dégager des documents, le principe du marcottage.

1 – Il consiste à forcer la mise en contact d’une partie aérienne d’une plante avec un substrat humide, jusqu’à l’apparition de racines. On peut alors « sevrer la marcotte », c’est-à-dire séparer la partie aérienne avec ses nouvelles racines de la plante mère.

En horticulture, le marcottage est souvent utilisé pour cloner les plantes ligneuses, dont le bouturage est difficile.

On distingue plusieurs techniques de marcottage :

par couchage simple

Marcottage en serpenteau

Marcottage en cépée

Marcottage aérien

https://www.guideastuces.com/A1398-Multiplier-les-plantes-par-marcottage

1 –Décrire les techniques du marcottage

1 –Le marcottage par couchage simple : Consiste à incliner une branche vers le sol, à en enterrer une partie en vue de son enracinement.

Le marcottage en serpenteau : Son principe reste le même que celui de couchage simple, mais les rameaux, plus longs et plus souples, sont courbés plusieurs fois. Ils demandent évidemment à être maintenus à chaque contact avec le sol.

Marcottage en cépée : Aussi appelé marcottage par buttage, il se pratique sur les plantes rigides que l’on ne peut plier jusqu’au sol ou sur les plantes émettant facilement des rejets.

Marcottage aérien : Lorsque la plante à multiplier est trop rigide pour être pliée ou n’émet pas facilement de rejet, le marcottage aérien est la meilleure alternative. Cette technique est surtout employée pour multiplier les plantes d’intérieur. (avec coupure + hormone)

3 – 3 – Le greffage.

Les documents suivants montrent des exemples de greffage.

https://www.zonnehoekamsterdam.nl/zonnehoe/archives/2101

1 –Décrire le principe du greffage.

1 –Le greffage consiste à implanter un rameau ou un bourgeon d’une espèce nommé «greffon » sur le tronc d’une autre espèce ou sur la partie inférieure d’une tige enracinée appelé « porte greffe ». Il permet de produire en masse et rapidement des plants de qualité. (Fruitier, tomate, vigne, etc.)

On distingue plusieurs types de greffage :

la greffe par approche

la greffe en fente

la greffe en écusson

la greffe en couronne

https://document.environnement.brussels/opac_css/elecfile/IF_Potager_Jardinfruitier_fruittuin_FR

http://bricobistro.com/bonsai-la-greffe-par-approche-et-la-greffe-en-fente/

https://jardinage.ooreka.fr/fiche/voir/270905/faire-une-greffe-en-couronne

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