Conférence Fleurs et floraison

Les Dimanches verts à Tours proposent une nouvelle thématique chaque mois, pour apprendre et découvrir la botanique en participant à des conférences, des visites ou des ateliers... Le tout, gratuitement !

Dimanche 6 mars, j’ai assisté à la conférence Fleurs et floraison de Nadine Imbault, Maître de conférences en biologie végétale à l’Université François Rabelais de Tours. Cette scientifique est spécialisée dans l’analyse des composés formés par les plantes.

L’exposé était relativement scientifique avec un « jargon » bien particulier, mais les illustrations ajoutées aux explications rendaient la conférence intéressante et relativement accessible. Pourquoi les fleurs apparaissent-elles à des périodes précises ? Qu’est-ce qui déclenchent les floraisons ? Quels processus les régulent ? Pourquoi les fleurs ? Autrement dit, à quoi servent-elles ? Bien qu’il soit difficile de faire le tour des mécanismes complexes de la floraison en 1h10, cette conférence en donnait un bref aperçu plutôt captivant.

Voici ce que j’en ai retenu :

Il y a des végétaux de toutes sortes.  

• Les végétaux inférieurs (les moins évolués):

               THALLOPHYTES = ensemble de cellules sans organes distincts :

                       -          Les algues

                       -          Les lichens

• Les végétaux plus évolués :

                CORMOPHYTES =  composés d’une tige de feuilles 

                               *Végétaux non vasculaires :

                BRYOPHYTES = les mousses

                               *Végétaux vasculaires dans lesquels la sève circule :

                PTERIDOPHYTES = les fougères (pas de fleurs, que des feuilles)

                SPERMAPHYTES = les végétaux les plus évolués puisqu’ils laissent apparaître des fleurs :                         

                               - Gymnospermes : graines nues (ex : Mélèze)

                               - Angiospermes : graines enveloppées (ex : pois) donc très évoluées car elles sont protégées.

Les angiospermes (plantes évoluées) sont différentes des gymnospermes de part :

-          les écailles ovulifères qui, après la fécondation, se transforme en fruit

-          les organes reproducteurs se groupent en fleurs bisexuées

-          il y a double fécondation

Au départ, les plantes évoluées (plantules) n’ont pas besoin de l’extérieur pour se développer. C’est cela qui a permis le développement des angiospermes.     

1/ Description de la fleur

La fleur des angiospermes :

PERIANTHE : sépale, pétale

ETAMINE : anthère (renferme les grains de pollen), filet

PISTIL : carpelle (ovaire), style, stigmate

L’anthère se dépose sur le stigmate pour féconder la carpelle.

2/ Ontogenèse de la fleur

Les transformations qui vont se produire pour passer de l’état végétatif à l’état reproducteur constituent la floraison. La floraison se manifeste par le développement des sépales, pétales, étamines et carpelles, l’apparition des bourgeons et enfin l’épanouissement de la fleur.

Pour pouvoir fleurir, la plante répond à des signaux différents :

• Signaux internes :

La taille de la plante

Le nombre de nœuds sur la tige

• Facteurs environnementaux :

Qualité et quantité de lumière

Le froid

Disponibilité en nutriment

L’eau

La teneur en gaz carbonique de l’atmosphère

Le stress

C’est la modification de fonctionnement des méristèmes apicaux qui fait que la plante passe de l’état végétatif à l’état reproducteur : tige, feuilles, racines (méristème végétatif) ; fleur (méristème reproducteur).

Le bourgeon végétatif produit des tiges et des feuilles. Lorsque le bourgeon végétatif devient floral, il n’y a plus de formation de feuilles, lesquelles épuisent le végétal.

Pour passer de l’état végétatif à l’état reproducteur, 3 éléments clés sont pilotés par l’action de gène (morceaux d’ADN) :

• Position d’un organe au sein de la fleur
• Spécificité de l’organe
• Nombre d’organes par verticille (= cycle, cercle)

Ces 3 éléments avaient déjà été observés par GOETHE en 1790 : Théorie de l’origine de la fleur fondée que la métamorphose des pièces végétatives. Cela a été vérifié par la biologie moléculaire vers 1990.

Arabidopsis thaliana : plante « rat de laboratoire » car elle pousse rapidement (2 mois). Elle est facile à cultiver et à manipuler. Les scientifiques en connaissent tous les gènes. Par conséquent, c’est plus simple pour comprendre le fonctionnement de chaque gène.

2 grands  groupes de gênes :

• Gènes d’identité du méristème floral

Il y a 2 gènes qui indiquent qu’on passe au stade floral.

• Gènes d’identité de l’organe : gènes homéotiques. La structure florale (sépale, pétale, étamine, carpelle) dépend de l’expression  coordonnée de 3 gènes :

a : gène qui indique si la plante fait des sépales ou des pétales

b : gène qui indique si la plante fait des pétales ou des étamines

c : gène qui indique si la plante fait des étamines ou des carpelles

Chaque gène doit agir avec un autre : a+b pour les pétales ; b+c pour les étamines. c est le seul a avoir le gène  « ovaire » (carpelles).

Si le gène c ne fonctionne pas, c’est a qui fonctionne à sa place. Si le gène a ne fonctionne pas, c’est c qui fonctionnera à sa place : donc, on n’aura pas de pétales. C’est une anomalie génétique.

Ex : L’origine de la rose est l’églantier (rose sauvage) qui a 5 pétales et beaucoup d’étamines.  Les rosiers du commerce ont une multitude de pétales. Pour ce faire, les producteurs ont sélectionné des plants qui avaient des anomalies génétiques telles que les étamines qui s’étaient transformées en pétales. Après des croissements … ils sont arrivés aux roses actuelles.                 

Aujourd’hui, les scientifiques ont déterminé quelques gènes mais ils ne les connaissent pas encore tous.     

3/ Mécanismes régulateurs de la floraison

Pour passer à la floraison, il faut des facteurs environnementaux favorables :

•  Nutrition : le rapport carbone/azote est très important. Quand ce rapport est trop élevé chez les arbres fruitiers, il y a floraison mais pas fructification.
• Température : chez certaines plantes, le froid est nécessaire (durant plusieurs semaines entre 1°C  et 7°C) pour donner le potentiel de floraison. Le gène flc bloque la floraison. Plusieurs semaines de froid vont déclencher d’autres gènes qui stoppent le bloqueur flc donc la floraison est possible.
• Lumière : la photopériode est la durée d’éclairement sur 24h. Les plantes ont des exigences différentes vis-à-vis de la durée d’éclairement par 24h (les plantes sont plus sensibles à la durée de la nuit plutôt qu’à la durée du jour) :

                      Plante de jour court (donc de nuit longue, la plante fleurit en automne/hiver)

                     Plante de jour long (donc nuit courte, la plante fleurit au printemps/été)

                     Plante indifférente comme les tomates, les concombres…

La qualité de la lumière est importante : la lumière du plein été n’a pas la même couleur que la lumière de l’automne. C’est pourquoi, il y a des floraisons à des périodes différentes.

Il y a une protéine florigène (et non une hormone) : la protéine FT découverte en 1999. Mais ce n’est seulement qu’en 2007 que les chercheurs découvrent que cette protéine FT est produite au niveau des feuilles pour migrer ensuite vers la sève.

La protéine FT, universelle, est au centre de la transition florale avec la lumière. 

La floraison est complexe. Il y a encore de nombreuses méconnaissances. Il y aussi des hormones qui agissent sur la floraison mais les mécanismes ne sont pas encore bien connus. Il y a également d’autres  mécanismes de régulation.

La floraison c’est chouette mais…un peu compliquée !

Comments

[maryse h]

Et bien dis donc , tu vas devenir une pro de la botanique.Je ne suis pas certaine d'arriver à tout retenir mais c'était fort intéressant. Bravo à toi.