Post on 15-Sep-2018
Eléments de botanique
Cours 12
Fruits et graines des Angiospermes
04/05/2017
Bac1 sciences pharmaceutiques et sciences biologiques
Denis Michez
Denis.michez@umons.ac.be
1
Introduction générale
Caractéristiques de la vie
Caractéristiques des végétaux
Métabolisme végétal
Les premiers végétaux
Cyanobactéries
Eucaryotes: reproduction et cellule
2
Cours 1-2
Evolution et caractéristiques des végétaux
eucaryotes
Champignons
Algues
Métaphytes
3
Cours 3-5
Evolution et caractéristiques des métaphytes
Bryophytes
Ptéridophytes
Spermatophytes
Gymnospermes
Angiospermes
4
Cours 6-9
Evolution et caractéristiques des Angiospermes
Anatomie
Histologie
Fleurs
Fruits
6
Cours 10-12
7
Chapitre 15 – Fruits et graines
1. Formation des fruits et des graines
Après la pollinisation et la fécondation :• Les ovules se transforment en graines
• Les parois de l’ovaire se transforment en fruit en protégeant les graines
• Intervention des hormones, auxine et gibbérellines dans la maturation des
fruits
Anthère
= gamétophyte
mâleFleur du
sporophyte
mature Ovaire
Megaspore
Albumen
Graine
Embryon
Albumen
Tégument
grine
Graine
germe
11
Chapitre 15 – Fruits et graines
12
Chapitre 15 – Fruits et graines
1. Formation des fruits et des graines
Paroi du fruit en trois assises
• Epicarpe (ou exocarpe)
• Mésocarpe
• Endocarpe
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Chapitre 15 – Fruits et graines
1. Formation des fruits et des graines
Paroi du fruit en trois assises
• Epicarpe (ou exocarpe)
• Mésocarpe
• Endocarpe
+ traces de la fleur !
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Exception : fruit
parthénocarpique
Pas de fécondation !
Courgette
15
Banane et kaki
16
17
Chapitre 15 – Fruits et graines
1. Formation des fruits et
des graines
Structure de la graine
• Téguments
• Embryon
• Matière de réserve
(protéines, glucides ou
lipides)
Chapitre 15 – Fruits et graines
Epicotyl
Hypocotyl
Cotyledons
Radicle
Seed coat
Seed coat
Endosperm
(a) Common garden bean, a eudicot with thick cotyledons
Cotyledons
Epicotyl
Hypocotyl
Radicle
(b) Castor bean, a eudicot with thin cotyledons
(c) Maize, a monocot
Scutellum(cotyledon)
Pericarp fusedwith seed coat
Endosperm
Epicotyl
Hypocotyl
Coleoptile
RadicleColeorhiza
Graine
exalbuminée
Graine
exalbuminée
Graine
albuminée
Monocotylédones:
Albumen
Un cotylédon
Tégument
Albumen
cotylédon
coleoptile
radicule
Chapitre 15 – Fruits et graines
Dicotylédones :
Pas d’albumen à
maturité
Deux cotylédons
Tégument
Premières
feuilles
Première racine
Cotylédons
Chapitre 15 – Fruits et graines
Maïs Haricot
Téguments
Matière de
réserve
Embryon
Chapitre 15 – Fruits et graines
Fonction des structures de la graine:
Albumen Nutrition de l’embryon
Albumen Cotylédon(s)
Cotylédons Nutrition de l’embryon
Chapitre 15 – Fruits et graines
Chapitre 15 – Fruits et graines
25
Chapitre 15 – Fruits et graines
2. Types de fruits
Classification selon l’origine et le type de développement:
• Issu uniquement ou pas de l’ovaire
• Issu d’un ovaire ou de plusieurs
• Issu d’une fleur ou d’une inflorescence
• Charnu ou sec
• Déhiscent ou pas
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
28
Chapitre 15 – Fruits et graines
2. Types de fruits, Origine du fruit• Vrai fruit : uniquement développement de l’ovaire
• Faux fruit : développement de l’ovaire et d’une autre partie de
la fleur et/ou de l’inflorescence
Vrai
fruit
29
Chapitre 15 – Fruits et graines
Ovaire infère qui se
développe avec le réceptacle
30
La FRAISE
Chapitre 15 – Fruits, faux-fruits
Poires et amélanchiers
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
34
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Origine du fruit
• Une seule fleur et un seul
carpelle : fruit simple
• Une seule fleur et plusieurs
carpelles : fruit multiple
• Plusieurs fleurs : fruit
composé
Schéma global d'une fleur dont le gynécée est formé de plusieurs carpelles libres.
Le cas de la fraise : le réceptacle s'est développé énormément. Les akènes, tout petits, sont portés par le réceptacle.
Un poly-akène. Chaque carpelle est
transformé en un akène. C'est le cas des
renoncules.Une poly-drupe.
Chaque carpelle est
transformé en une petite
drupe, fruit charnu dont
l'endocarpe est lignifié
(noyau). C'est le cas des
framboises et des mûres
de la ronce.
Le fruit de l’ananas correspond à l'ensemble d'une inflorescence devenue
charnue. L'axe de l'inflorescence, les bractées florales et les ovaires infères
des différentes fleurs sont soudées.
Une fleur
Chapitre 15 – Fruits, fruits multiples
et composés
Chapitre 15 – Fruits, fruits multiples
et composés
Epis de maïs
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
40
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Structure du fruit simple
• Charnu
• Sec
Péricarpe sec et
imperméable
Péricarpe charnu
avec matière de
réserve
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
42
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Fruits secs
• Déhiscent
• Indéhiscent
Plusieurs graines
Une seule graine
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
44
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Fruits secs déhiscent
• 1 seul carpelle et une fente
de déhiscence : Follicule
• 1 seul carpelle et deux
fentes de déhiscence :
Gousse
Follicules et gousses
A : les follicules et les gousses sont constitués d'un seul carpelle fermé, dont les bords sont
soudés au niveau des placentas qui portent les graines.
B : un follicule s'ouvre par une seule fente de déhiscence située au niveau de la suture
placentaire.
C : une gousse s'ouvre par deux fentes de déhiscence, l'une située au niveau de la suture
placentaire et l'autre au niveau de la nervure médiane du carpelle.
Chapitre 15 – Fruits
Le GENÊT: gousse
Le PETIT POIS : gousse
48
Gousses de
Fabaceae
49
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Fruits secs déhiscent
• Deux carpelles: silique et
silicule
• Plus de deux carpelles :
capsules
La MONNAIE DU PAPE OU
LUNAIRE : silicule
Typique des Brassicaceae
Silique et silicule = L'ouverture se fait par quatre fentes de déhiscence
Les deux valves se trouvent à gauche et à droite. Au milieu : la cloison
surnuméraire parcheminée. Les graines sont attachées sur le bord de cette
cloison (cadre placentaire) par le funicule.
51
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Capsules
• Déhiscence poricide
• Déhiscence loculicide
• Déhiscence denticide
• Déhiscence septifrage
• Déhiscence transversale
SeptifrageLoculicide
Poricide
Denticide
Transversale
Schizocarpique
Déhiscence
suturaleDéhiscence
dorsale
COQUELICOT : capsule poricide
L’ouverture se fait par de multiple
fentes ou pores.
Iris: capsule loculicide
Fente de
déhiscence
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
56
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Fruits secs indéhiscents
• Caryopse
• Akène
• Akène avec aile : Samare
Dérivé des fruits
déhiscent !
Akène: Le péricarpe sec enveloppe une seule loge (ovaire uniloculaire) qui ne contient qu'une seule graine. C'est
l'akène qui est disséminé avec la graine qu'il contient.
Ovaire uniloculaire contenant un ovule. Akène, fruit sec uniloculaire contenant une graine.
Ce type de fruit peut être réalisé à partir d'ovaires formés de plusieurs carpelles dont un seul se développe.
Une fleur peut comporter un seul ou plusieurs carpelles. Lorsque chacun d'eux se développe en akène, on obtient
des diakènes (Apiceae), des tétrakènes (Lamiaceae) ou des polyakènes (Rosaceae). En général, ces
associations d'akènes se séparent à maturité.
Chapitre 15 – Fruits
GLAND du chêne : akène
CHÂTAIGNE : akène
Bogue = Bractée
différenciée en
structure de
protectionFruit
Péricarpe
Section transversale. Chaque
akène contient une graine.
Ici la paroi de l'akène de
gauche a été enlevée,
montrant la graine.
SAMARE de L'ERABLE : akène ailé
Chapitre 15 – Fruits
Carypose = Fruit des Graminées (voir : caryopse de maïs et de blé). Le tégument de la
graine est soudé au péricarpe du fruit. C'est donc le caryopse qui est utilisé comme semence.
Caryopse de maïs vu de face.
On observe l'embryon par transparence.
Chapitre 15 – Fruits
Caryopse de maïs vu en coupe longitudinale. Le trait
noir externe correspond au péricarpe du fruit soudé au
tégument de la graine. L'intérieur correspond à la graine
(albumen et embryon).
Fruit
simple
Fruit
multiple
Faux
fruit
Fruit
composé
65
Chapitre 15 – Fruits
2. Types de fruits
Fruit charnu
• Endocarpe induré : Drupe
• Fruit complètement charnu :
Baie
• Epicarpe cireux: Hespéride
Exemple de baie : la
tomate. Le péricarpe est
entièrement charnu.
Chapitre 15 – Fruits, baies
Le poivron, le kiwi et le raisin
Chapitre 15 – Fruits, baies
Chapitre 15 – Fruits, baies
Concombre, pastèque et
melon
La pêche. La partie moyenne du
péricarpe (mésocarpe) est charnue. La
partie interne (endocarpe) est lignifiée
et forme un noyau dans lequel on
trouve une ou plusieurs graines.
Chapitre 15 – Fruits, drupes
La noix.
Chapitre 15 – Fruits, hespérides
Orange, citron jaune et
citron vert
72
Chapitre 15 – Fruits et graines
3. Dissémination
• Une fois que la graine et le fruit sont formés, le jeune
embryon doit s’éloigner des parents pour éviter la
compétition et coloniser de nouveaux milieux
• Différents vecteurs de dissémination:
Vent
Eau
Animaux
Auto-dissémination
Structures
adaptées !
73
Chapitre 15 – Fruits et graines
3. Dissémination, par le vent (Anémochorie)
Mécanisme
• Fruit ou graine portés par le vent
Structures adaptatives
• Très petites graines
• Aile
• Parachute
Buisson
Aile
ParachuteAiles
Chapitre 15 – Fruits et graines
Dissémination par le vent
Dissémination « passive »
Dissémination par le vent
Dissémination « active »
Dissémination par le vent
Parachutes des Asteraceae
PissenlitChardon
Issu du développement
du calice
Ensemble de fruits
Akène contenant
une graine
Fleurs Agent de dispersion
Clématite des haies
Issu du
développement
du style
Dissémination par le vent
Aile
FrêneBouleau
Issu du développement
de bractée
80
Chapitre 15 – Fruits et graines
3. Dissémination, par l’eau (Hydrochorie)
Mécanisme
• Fruit flotte sur l’eau
Structures adaptatives
• Tissus lacuneux dans le fruit
Dissémination par l’eau
Mangrove
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Chapitre 15 – Fruits et graines
3. Dissémination, par les animaux (Zoochorie)
Mécanisme
• Fruits attractifs (Endozoochorie et Myrmécochorie)
• Fruits collants (Epizoochorie)
Structures adaptatives
• Tissus charnus
• Structures accrocheuses
Dissémination par les animaux
Épizoochorie
passive
(Bardane,
aigremoine….
Épizoochorie
Active
(bourrache,
Chélidoine….
endozoochorie
(morelle, sorbier
des oiseleurs….
Dispersal by Animals
Seeds carried toant nest
Seeds buried in caches
Seeds in fecesBarbed fruit
Dissémination par les animaux
Dissémination par les animaux
Fruits comestibles et
passent dans le
système digestif
Oiseaux et mammifères
Dissémination par les animaux
Dissémination par les animaux
Dissémination par les animaux
CYNORRHODONS Fruit complexe
akène
Chaque akène
contient une graine
Fleurs
Agent de dispersion
Eglantier
Dissémination par les animaux
Fruits qui collent aux
fourrures
Croquis Thomé - Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz
fleur
Forme de
disséminationL’akène contient
une graine
Bardane
Emplacement
des akènes
Bractées crochues
www.velcrotex.ch/historique.php
L’inventeur du velcro s’est inspiré
des propriétés de la bardane
www.velcrotex.ch/historique.phpphotography.qj.net/index.php?bgid=367
Agent de dispersion
Dissémination par les animaux
Gratteron
96
Chapitre 15 – Fruits et graines
3. Dissémination, par eux-mêmes (Autochorie)
Mécanisme
• Fruit sec explose seul ou par contact
• Les graines sont expédiées au loin
Structures adaptatives
• Tension mécanique ou hydrolique
Dissémination ballistique
Balsamine
Balsamine
Fleurs de balsamine Capsules de balsamine
remplies de graines.
Squirting Cucumber
Pressure builds
inside of the fruit
until it finally pops
off of the stem.
Juices with
slippery seeds
squirt out.
https://www.youtube.com/watch?v=wOIHzl2h9a8
Pour chacun des exemples suivants,
noter le type de fruit correspondant et le
type de dissémination
L'ABRICOT :
La NOIX :
Coupe transversale et schéma explicatif : l'épicarpe (zeste) contient de nombreuses glandes à
essences. Le mésocarpe blanc a une consistance spongieuse. L'endocarpe (épiderme interne
d'un carpelle) émet des poils succulents qui remplissent l'intérieur des loges carpellaires.
L'ORANGE
Le CHOU
La BANANE
Le BLE
Le CYNORRHODON
La SAMARE de L'ERABLE
La POIRE
Abricot Fruit charnu pourvu d’un noyau : Drupe
Noix Fruit charnu pourvu d’un noyau : Drupe
Orange Fruit simple charnu avec exocarpe cireux : Hespéride
Chou Fruit sec à 4 fentes de déhiscences : Silique
Banane Fruit charnu avec des pépins non développés : Baie
parthénocarpique
Blé Fruit sec indéhiscent des graminées : Caryopse
Cynorrhodon( Eglantier )
Fruit formé par une autre partie que le carpelle ET à
plusieurs akènes : Faux fruit.
Samare ( Erable )Fruit sec indéhiscent : Akène
Poire Faux fruit
Réponses
Questions
Quels sont les différents types de fruit et leurs
caractéristiques ?
Qu’est-ce qu’une capsule ?
Quels sont les différents mode de dissémination
des graines et des fruits ?
Comparez les interactions plantes-animaux de la
pollinisation et la dissémination ?
Schématiser un fruit et ses différentes structures.