Cycle reproducteur des plantes

Modes de reproduction des plantes

Commençons par regarder la définition des deux modes de Reproduction chez les plantes : asexuée et sexuée.

Par exemple, la plante Kalanchoepinnata peut se reproduire de manière asexuée en formant des plantules miniatures sur le bord de ses feuilles, chacune pouvant tomber, pousser des racines et devenir une nouvelle plante identique à son parent.

Par exemple, lorsqu'un plant de tomates produit des graines, chaque graine se transforme en une plante légèrement différente du parent : elle est peut-être plus grande ou plus résistante aux maladies.

Les plantes se reproduisent de façon sexuée, asexuée ou les deux !

Figures 1-2. Kalanchoé produisant des plantules de manière asexuée (à gauche) et des semis de tomates (à droite).

Le cycle de reproduction des plantes en biologie

Deux stades multicellulaires distincts caractérisent le cycle de reproduction d'une plante : le gamétophyte haploïde et le sporophyte diploïde, l'un donnant naissance à l'autre, un phénomène connu sous le nom d'alternance des générations.

L'alternance des générations distingue les plantes des animaux, qui n'ont qu'un seul stade multicellulaire. Alors que les cellules diploïdes d'un animal se divisent par mitose, à partir du zygote, pour produire son corps diploïde, ses cellules haploïdes ne subissent pas de mitose - elles deviennent simplement des gamètes haploïdes unicellulaires.

En revanche, chez les plantes, les cellules haploïdes et diploïdes subissent toutes deux lamitose, ce qui signifie que les plantes produisent deux types de corps multicellulaires. C'est ce que nous entendons par deux stades multicellulaires.

Avant d'entrer dans les détails de ce cycle de reproduction, revoyons la définition de certains termes que tu rencontreras tout au long de l'article :

Schéma du cycle de reproduction des plantes

Le cycle de vie des plantes (aussi appelé cycle de reproduction) est généralisé dans le schéma ci-dessous. Dans un premier temps, nous allons passer en revue les différentes étapes de ce schéma, puis, plus tard, nous entrerons dans le détail de la façon dont ce cycle varie selon les différents groupes de plantes.

Étapes du cycle de reproduction des plantes

Les étapes du cycle de reproduction généralisé des plantes sont résumées comme suit :

• Un sporophyte diploïde mature produit quatre spores haploïdes par méiose.

• Ces spores haploïdes subissent une mitose et se développent en un individu haploïde multicellulaire mature appelé gamétophyte.

• Le gamétophyte produit des gamètes mâles et/ou femelles (spermatozoïdes et ovules, respectivement) par mitose.

• Lafécondation, ou la fusion des gamètes mâles et femelles, forme un zygote diploïde.

• Le zygote subit une mitose et se transforme en un sporophyte diploïde multicellulaire.

• ...et le cycle recommence !

Caractéristiques et fonctions du cycle de reproduction des plantes

L'une des deux générations peut être dominante, c'est-à-dire que l'individu de la génération dominante vit plus longtemps et grossit plus que celui de la génération moins dominante. Au contraire, les individus de la génération non dominante sont généralement minuscules et vivent dans ou sur l'individu dominant.

Généralement :

• Lesplantes non vasculaires ont une génération dominante de gamétophytes, le sporophyte dépendant du gamétophyte.

• Lesplantes vasculaires sans graines ont une génération dominante de sporophytes. Le gamétophyte ne dépend pas de la génération diploïde.

• Les plantes àfleurs (Angiospermes) et les plantes non fleuries (Gymnospermes) ont une génération sporophyte dominante, le gamétophyte dépendant du sporophyte.

Cycle de reproduction d'une plante à fleurs

Maintenant que nous avons une idée générale de la façon dont les plantes alternent entre deux stades, zoomons sur les variations de ce cycle de reproduction à travers les groupes de plantes, en commençant par les plantes à fleurs.

Structures de reproduction des plantes à fleurs

Mais tout d'abord, voici un rapide récapitulatif des parties reproductrices d'une plante à fleurs :

Figure 4. Ce diagramme montre les parties de base de la fleur.

Le pistil représente les parties reproductrices femelles de la fleur. Il est composé de l'ovaire, du style et du stigmate.

1. L'ovaire contient les ovules.

   • Chaque ovule contient un mégasporange, qui contient les mégasporocytes.

     • Lorsqu'un mégasporocyte subit la méiose, il produit quatre mégaspores, mais une seule survit. Il subit alors une mitose pour devenir le sac embryonnaire. Le sac embry onnaire est le gamétophyte femelle.

2. Le style fait remonter le stigmate au-dessus de l'ovaire et des autres parties de la fleur.

3. Le stigmate est une structure à la surface collante qui piège le pollen.

L'étamine représente les parties reproductrices mâles de la fleur. Elle est composée de l'anthère et du filament.

1. L'anthère est constituée de microsporanges, qui contiennent des microsporocytes.

   • Les microsporocytes se divisent par méiose pour produire des microspores qui se transforment en pollen.

   • Chaque grain de pollen est un gamétophyte mâle producteur de spermatozoïdes. Il contient une cellule génératrice et une cellule tube.

2. Le filament relie l'anthère à la fleur.

Reproduction des plantes à fleurs

Alors, comment une plante à fleurs (angiosperme) se reproduit-elle ? Commençons par la pollinisation.

Lorsque la pollinisation a lieu dans de bonnes conditions, le grain de pollen germe, ce qui entraîne la croissance de la cellule tubulaire à l'intérieur du style. La cellule générative entre alors dans le tube et subit une mitose, formant deux spermatozoïdes. Le tube pollinique passe à travers le micropyle, qui est une ouverture dans l'ovule.

Un spermatozoïde féconde l'ovule, formant un zygote diploïde. L'autre spermatozoïde féconde deux noyaux polaires dans le sac embryonnaire, formant une cellule triploïde, qui se développera plus tard en endosperme qui nourrira l'embryon.

L'ovule fécondé forme maintenant la graine, tandis que l'ovaire forme le fruit qui entoure la graine. Lorsque la graine germe, l'embryon se développe en un nouvel individu sporophyte.

La génération du sporophyte des angiospermes est plus dominante que celle du gamétophyte : le gamétophyte est attaché au sporophyte et en dépend.

Le cycle de reproduction des angiospermes est illustré dans le schéma ci-dessous.

Cycle de reproduction des plantes non vasculaires

Passons à un autre groupe de plantes : les plantes non vasculaires.

Contrairement aux angiospermes et aux gymnospermes, les plantes non vasculaires ont un stade gamétophyte haploïde dominant dans leur cycle de reproduction.

Pendant sa phase gamétophyte, une plante non vasculaire développe plusieurs gamétanges (organes sexuels multicellulaires). Les gamétanges femelles sont appelés archégones, tandis que les gamétanges mâles sont appelés anthéridies. Un archégone mature contient un ovule, tandis qu'un anthéridie mature produit de nombreux spermatozoïdes.

La fusion de ces gamètes conduit à la phase diploïde du sporophyte. Pour que la fécondation ait lieu, la plupart des plantes non vasculaires ont besoin d'humidité, car les spermatozoïdes voyagent généralement sur une couche d'eau (comme l'eau de pluie ou la rosée) pour atteindre l'ovule.

L'ovule est généralement fécondé à l'intérieur de l'archégone, de sorte que le jeune sporophyte en développement est protégé et nourri par le tissu gamétophytique. Pendant la majeure partie de son cycle de vie, le sporophyte reste attaché au gamétophyte parent, dont il dépend pour l'eau, les sucres et les autres nutriments.