Petite Graine deviendra plante

Trois variétés de graines de lentille cultivée

Certains animaux (écureuil, pic, etc.) perdent ou abandonnent des graines et fruits dans la terre, dans les écorces ou dans le bois mort où ils germeront plus facilement

Une capsule de coquelicot avec ses graines

Dans le cycle de vie des « plantes à graines », la graine1 est la structure qui contient et protège l'embryon végétal. Elle est souvent contenue dans un fruit qui permet sa dissémination.

La graine permet ainsi à la plante d'échapper aux conditions d'un milieu devenu hostile soit en s'éloignant, soit en attendant le retour de circonstances favorables.

Elle provient d'une transformation de l'ovule fécondé. De ce fait, elle est composée à la fois de parties provenant du sporophyte maternel (les enveloppes de la graine), du gamétophyte (les tissus de réserve de la graine) et du sporophyte de la génération suivante : l'embryon.

Elle a un rôle de protection du nouvel individu grâce à son enveloppe souvent durcie, et de nutrition grâce à des réserves de substances nourricières. Les graines ont en effet la propriété d'accumuler, sous une forme facile à conserver, des réserves destinées au développement futur de l'embryon. Elles constituent ainsi une source d'alimentation recherchée par les animaux (régime alimentaire granivore) et par l'homme (céréales, légumes secs, etc.).

En agriculture, une graine sélectionnée pour être semée est une semence.

Structure

Structure schématique d'une graine d'Angiosperme Dicotylédone.a : tégument ; b : albumen ; c : cotylédon ; d : embryon

La graine est formée de l'extérieur vers l'intérieur par une enveloppe protectrice nommée tégument, entourant un tissu de réserves nutritives, et l'embryon.

Les tissus protecteurs constituent une des caractéristiques principales de la structure graine. L’embryon est tout d'abord entouré par un tissu de réserves nutritives plus ou moins important selon les espèces. L'origine de ce tissu est variable. Chez les gymnospermes, il s'agit de l'endosperme, tissu haploïde (possédant n chromosomes) provenant de la différenciation du gamétophyte femelle. Chez les angiospermes, les réserves sont stockées soit dans l'albumen, tissu triploïde (possédant 3n chromosomes) provenant de la fusion des deux noyaux polaires du sac embryonnaire et de l'un des deux spermatozoïdes du grain de pollen, soit dans le

périsperme, tissu diploïde (possédant 2n chromosomes) provenant du nucelle entourant le sac embryonnaire. Les graines à périsperme sont peu courantes (les graines des Chénopodiacées par exemple).

L'albumen peut être plus ou moins développé dans la graine. Il peut contenir toutes les réserves nutritives, qui seront utilisées par l'embryon lors de la germination. Les graines de ce type sont dites « albuminées ». Au contraire, dans les graines dites « exalbuminées », les réserves sont stockées directement dans les cotylédons, l'albumen étant alors très réduit.

Autour des tissus de réserves se trouve le tégument qui constitue le tissu protecteur principal. Il est constitué d’une couche de plusieurs cellules et entoure complètement l'embryon et ses réserves. Il n’est ouvert que par un petit orifice, le micropyle, par où est rentré le tube pollinique pour permettre la fécondation, lors de la pollinisation.

L'embryon, quant à lui, peut être minuscule et constitué de quelques cellules seulement, ou déjà avec une gemmule développée en tigelle, radicule et cotylédons. Les différentes stratégies évolutives possibles donnent suivant les espèces des graines dont le poids varie de 2 microgrammes pour une orchidée (par exemple Goodyera repens) à une vingtaine de kilogrammes pour une Arécacée, le coco-de-mer (Lodoicea maldivica).

Origine et évolutionArticle connexe : Histoire évolutive des végétaux#Les graines.

L'origine des plantes à graines est un mystère qui reste à ce jour non résolu. Cependant, des données de plus en plus nombreuses tendent à situer cette origine dans le Dévonien moyen. En effet, la description en 2004 de la proto-graine de Runcaria heinzelinii dans le Givetien de Belgique constitue une indication de cette origine ancienne des plantes à graines.

Cependant, les premières plantes à graines « vraies » sont décrites dans le Dévonien supérieur qui est le théâtre probable de leur première radiation évolutive. Cette radiation va se poursuivre au cours des millions d'années qui suivront. Les plantes à graines deviendront progressivement un des éléments majeurs de pratiquement tous les écosystèmes actuels.

Graines et fruits

Structure schématique d'une drupe typique, la pêche, montrant à la fois le fruit et la graine

Les Spermatophytes, ou plantes à graines, sont divisés en deux grands groupes, les Angiospermes et les Gymnospermes. Chez ces dernières, l'ovule, et donc la graine qui en résulte, est nu. Seules les Angiospermes produisent des fruits, issus du développement de l'ovaire qui entoure l'ovule. Il est donc un ovaire mûr. Cependant, il peut aussi être constitué d'autres parties de la fleur, on parle alors de faux-fruits ou pseudo-fruits.

Les fruits sont classés en trois grands types :

Les fruits simples : ils sont composés d'un seul carpelle (constituant de l'ovaire) ou de plusieurs mais alors soudés. L'ovaire se développe en trois tissus distincts : l'endocarpe, le mésocarpe et l'exocarpe. Le type de différenciation de ces trois tissus permet de définir différents types de fruits.

Les fruits multiples : ils sont constitués par l'association de plusieurs carpelles libres issus d'une même fleur, c'est-à-dire d'un gynécée apocarpe (par exemple : framboise).

Les fruits composés : ils sont composés de plusieurs fruits simples dérivant des fleurs d'une même inflorescence. On parle alors d'infrutescence (par exemple : ananas).

Étapes de la reproduction :

Dès que la plante a atteint son stade adulte; c'est-à-dire lorsque sa floraison a lieu, la reproduction peut se manifester:

- La pollinisation: La pollinisation est le transport des grains de pollen sur le stigmate. Cette partie sécrète un liquide sucré et collant permettant aux grains de pollen d'y adhérer.

Agents de la pollinisation:

- Le vent

- La pluie

- Les insectes (taon, abeille)

- Oiseaux (colibri)

- Animaux

- La formation du tube pollinique : Sur la stigmate, le grain de pollen germe en formant un tube; le tube pollinique. Celui-ci permettra aux grains de pollen de se rendre jusqu'à l'ovule.

- La fructification : À la suite de la fécondation de l'ovule, l'ovule fécondé devient la graine, la fleur se fane et son pistil grossit et murît, c'est-à-dire subit des transformations et devient le fruit. Ce fruit subit des étapes de croissance au même titre que pour la graine.

 

Les étapes de reproduction du pommier.

La dispersion des graines 

Les akènes du pissenlit qui se sèment à tous vents.

 Étapes de maturation de la graine :

Pour pouvoir germer les graines doivent perdre de l'eau.

Graine sèches: 10% à 20% d'eau

Graine fraîches: 60% à 70% d'eau

Étapes de germination :Pour germer la graine doit d'abord mûrir. Elle doit ensuite utiliser ses réserves nutritives pour développer la plantule. Pour que la germination ait lieu, il est nécessaire qu'il y ait des conditions de base:

*Une humidité suffisante

*Une aération adéquate

*Aussi qu'une température convenable (environ de 20°C à 25°C)

Voici les étapes de germination:contenues dans ces fruits seront alors libérées et le cycle recommence. 1. Maturation de la graine : L'ovule fécondée qui est maintenant une graine doit sècher

2. Hydratation de la graine : Elle se gonfle d'eau et l'enveloppe protectrice (tégument) se ramollit.

3. La sortie de la radicule : L'embryon se développe en s'allimentant des substances de réserves. la radicule est la première partie qui sort.

4. Levée du jeune plant : La tigelle pousse et la plantule sort de terrep. En portant les cotylédons et les futur feuilles.

5. Début de la photosynthèse : Peu après que les cotylédons flétrissent et que les feuilles font leur apparissiont, la plante peu maintenant effectuer la fabriquation de sa nourriture : la photosynthèse.

6. La croissance vers l'état adulte : Les parties aériennes et souterraines de la plante continuent à se développer. Les fleurs s'épanouissent à ce stade adulte et produiront des fruits. Les graines

 

L' évolution d'une graine sèche vers l'état adulte

 

Étapes de croissance:

La croissance de la plante dépend de certains facteurs: la richesse du sol en sels minéraux, la quantité de lumière et d'eau, la teneur de l'air en gaz carbonique et la température. Tous ces facteurs sont extérieurs à la plante. D'autres facteurs agissent de l'intérieur ; ce sont les hormones de croissance.

La durée de la croissance:

Les plantes comme la haricot ont une croissance qui se poursuit seulement quelque mois après la germination. En automne, la plante meurt. Ces graines passeront l'hiver en état de dormance et certaines d'entre elles germeront au printemps suivant.

Voici l'ordre des étapes d'un cycle de vie d'une plante complète:

1- Floraison

2-Pollinisation

3-Formation du tube pollinique

4-Fécondation

5-Fructification

6-Lbération des graines

7- Processus de maturation

8- Hydratation de la graine

9-Sortie de la radicule

10-Levée du jeune plant

11-Début de la photosynthèse

12-Croissance vers l'état adulte

13-Floraison d'un autre plant (cycle recommence)