E. Floraison et reproduction sexuée

Le méristème apical

1. Le méristème apical de la tige est visible ici après dissection des feuilles
2. La spirale phyllotactique est très visible chez les composées (ici le tournesol). Le film (format *.avi 2.5 Mb) suivant vous montre l'effet d'une modification de l'angle qui sépare deux primordia (normalement 137.5 °) sur la structure d'une plante de cotton. Dans ce cas l'angle de optimal a aussi comme effet de maximiser l'interception du rayonnement solaire. La théorie mathématique de la phyllotaxie est assez complexe vous pouvez essayer de vous familiariser en consultant le site suivant: http://www.math.smith.edu/~phyllo
3. La vernalisation, c'est à dire un traitement par le froid, permet (chez les plantes qui y sont sensible - gène FRIGIDA chez A. thaliana) une floraison plus précoce (avec un index plastochrone peut élevé).
4. L'induction florale modifie la structure du méristème apical, on distingue ici les trois zones internes (2,3 &4) les sépales ont été enlevés.
5. La structure de la fleur est déterminée par l'action de gènes homéotiques . La structure florale dépende de l'expression coordonnées de trois gènes (A, B & C). Chez A. thaliana et chez la geule de loup une morphologie typique apparaît chez des mutants sur l'un ou l'autre de ces trois gènes (apetala1 correspondant à A ne forme que des étamines et des carpelles, apetala3 correspondant à B, ne forme que des sépales et de carpelles).

La fécondation

1. La germination du grain de pollen s'accompagne d'une redistribution des constituants cellulaire. Un dépôt de callose confine la partie apicale métaboliquement active du tube pollinique. Ce dépôt fluorescent est visible sur la photographie prise en lumière UV.
2. L'autofécondation est souvent rendue impossible par l'existence de mécanismes d' autoincompatibilité.
3. Il existe deux types d' autoincompatibilité: gamétophytique(GSI) et sporophytique (SSI) déterminés par des allèles S (dont il peut exister un grand nombre de variants). L'incompatibilité gamétophytique dépends du génotype du parent (gamétophyte) mâle et le pollen peut germer mais la croissance du tube pollinique est arrétée après sa pénétration dans le style. Cette inhibition est liée à la présence de RNAses exprimées dans le pistil et codées par les gènes S.
4. Au contact du stigmate le grain de pollen peut germer sauf s'il y a incompatibilité sporophytique. La parois d'exine du grain de pollen est d'origine sporophytique; elle est responsable de l'extrème variété morphologique des grains de pollen et de l'incompatibilité de type sporophytique. Les protéines impliquées dans la reconnaissance sont un ligand présent dans l'exine et un recepteur (SRK S locus receptor kinase) situé à la surface des cellules du stigmate. L'adhésion des grains de pollen est facilitée par la présence de proteines d'adhésion et de glycoprotéines (SLG)
5. Les grains de pollen compatibles forment un ménisque au point d'adhésion avec les cellules de surface du stigmate (P), les grains incompatibles restent "secs". Le grain X de la photographie est compatible, le grain S ne l'est pas.
6. Le tube pollinique est attiré par l'extrémité micropylaire de l'ovule (sac embryonnaire)
7. La fécondation chez les angiospermes s'accompage d'une double fécondation (découverte du biologiste russe Navashin) - microsporogenèse et macrosporogenèse.
8. La reproduction des végétaux peut prendre plusieurs formes asexuées ou non; ces stratégies variées qui vont conférer des capacités remarquables d'adaptation à des milieux divers.

Embryogenèse

1. Développement de l'embryon d'Arabidopsis thaliana.