Licence professionnelle

Aménagement et Gestion Écologiques des Paysages URbains (AGÉPUR)

Module : Bases de Biologie Végétale

Tissus et Architecture de la Plante

Grandes fonctions de la Plante

2. Système caulinaire

= tiges et branches, feuilles

et fleurs

Une année de croissance

Croissance de la tige

Croissance en hauteur par le bourgeon terminal : les plantes croissent par leurs extrémités (c’est le bout de la branche qui s’allonge et non la base qui pousse sur le reste)

Le méristème apical est responsable de l’allongement de la tige, de la formation des feuilles et des bourgeons latéraux (axillaires).

Il est aussi à l’origine des autres méristèmes de la tige.

Tiges modifiées

Stolon : tige rampant à la surface du sol et pouvant développer de nouvelles pousses.

Stolon : tige rampant à la surface du sol et pouvant développer de nouvelles pousses.

• Stolon

• Rhizome

• Bulbe

Rhizome : tige souterraine

Certains rhizomes peuvent accumuler des réserves d ’amidon.

Rhizome : tige souterraine

Certains rhizomes peuvent accumuler des réserves d ’amidon.

Tubercules : cas particulier de rhizome.

« Yeux » = bourgeons de la tige.

Tubercules : cas particulier de rhizome.

« Yeux » = bourgeons de la tige.

Bulbe : pousse souterraine formée de feuilles qui accumulent des réserves d’amidon.

Bulbe : pousse souterraine formée de feuilles qui accumulent des réserves d’amidon.

Racines

Tige

Feuilles

• Croissance primaire• Croissance primaire

• Croissance secondaire• Croissance secondaire

3. Croissance de la tige et des racines

= croissance en longueur à partir du méristème du bourgeon terminal.

N.B. si un bourgeon latéral se développe, il devient le bourgeon terminal de la tige qu’il fabrique.

= croissance en épaisseur de la tige (se fait surtout à partir d’un méristème cylindrique appelé cambium vasculaire)

Bourgeons de marronnier intacts et bourgeon disséqué montrant les jeunes feuilles. L'organogenèse se réalise dans le bourgeon (nu ou écailleux).

Au coeur du bourgeon, la zone où s'effectue l'organogenèse : l'apex qui comprend un méristème.(M)

M

Ramification des systèmes aériens

24 modèles architecturaux identifiés chez les plantes

(1) Le schéma de croissance (monopodiale ou sympodiale, continu ou rythmique)

(2) Le schéma de branchement (degrés de dominance apical, épitonie, hypotonie...)

(3) Différenciation morphologique des axes (orthotropes, plagiotropes)

(4) Type de floraison (simple, complexe, terminale ou latérale)

Notions d’architecture végétale : modèles architecturaux

Dominance apicale:

• Bourgeon terminal sécrète des hormones végétales qui inhibent la croissance des bourgeons latéraux.

• Élimination du bourgeon terminal stimule la croissance des branches latérales.

• Un bourgeon latéral qui se développe en tige devient le bourgeon terminal de cette tige.

Dominance apicale:

• Bourgeon terminal sécrète des hormones végétales qui inhibent la croissance des bourgeons latéraux.

• Élimination du bourgeon terminal stimule la croissance des branches latérales.

• Un bourgeon latéral qui se développe en tige devient le bourgeon terminal de cette tige.

Ramifications de la tige par les bourgeons latéraux (ou axillaires).Ramifications de la tige par les bourgeons latéraux (ou axillaires).

Bourgeon terminal intact

Bourgeon terminal enlevé

Le fonctionnement du méristème apical caulinaire conduit à la mise en place :

- d’une feuille- portion de tige- méristème axillaire

Les méristèmes axillaires sont dormants (dominance apicale)

Ramification des systèmes aériens

L’auxine produite par le bourgeon apical est responsable de la dominance apicale

Différents degrés de dominance apicale

Croissance Monopodiale : croissance en longueur assurée par le bourgeon apical

sapin

Ramification des systèmes aériens

Croissance sympodiale : le bourgeon apical meurt et la croissance en longueur est ensuite assurée par un ou plusieurs bourgeons axillaires

sympodiale monochasiale (tomate) sympodiale dichasiale (lilas)

Ramification des systèmes aériens

Croissance sympodiale

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Acrotonie : ramifications latérales sommitales plus

développées

Basitonie : ramifications latérales basales plus développées

chênemarronier

Ramification des systèmes aériens

Acrotonie

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Hypotonie et Epitonie : le port des branches

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Hypotonie

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Epitonie

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges

Croissance orthotrope : croissance verticale

Croissance plagiotrope : croissance horizontale

Un L-System (ou système de Lindenmayer) est une grammaire formelle, permettant un procédé algorithmique, inventé en 1968 par le biologiste hongrois Aristide Lindenmayer qui consiste à modéliser le processus de développement

et de prolifération de plantes

Modélisation de la croissance de la tige et des racines

F : Se déplacer d’un pas unitaire

+ : Tourner à gauche d’angle α

- : Tourner à droite d’un angle α

[ : debut d’un embranchement

] : debut d’un embranchement

Modélisation de la croissance de la tige et des racines

F : Se déplacer d’un pas unitaire

+ : Tourner à gauche d’angle α

- : Tourner à droite d’un angle α

[ : debut d’un embranchement

] : debut d’un embranchement

Modélisation de la croissance de la tige et des racines

Modélisation de la croissance de la tige et des racines

Coupe d'une tige primaire (première année de croissance) de dicotylédone

Tige primaire = tige qui se forme à partir du méristème du bourgeon terminal.

Phloème primaire

Xylème primaire

ProcambiumFaisceau libéroligneux

Le procambium est formé de cellules méristématiques provenant du méristème du bourgeon.

Slérenchyme (fibres)

Le xylème primaire et le phloème primaire se forment à partir de la différenciation de cellules du procambium.

Épiderme

Moelle (parenchyme)

Procambium

Xylème primaire

Phloème primaire

Faisceau libéroligneux

Entre les faisceaux, des cellules de parenchyme se transforment en cellules méristématiques. Il se forme alors un cambium qui unit entre elles les bandes de procambium.

Entre les faisceaux, des cellules de parenchyme se transforment en cellules méristématiques. Il se forme alors un cambium qui unit entre elles les bandes de procambium.

L’anneau de cambium qui se forme est appelé cambium vasculaireL’anneau de cambium qui se forme est appelé cambium vasculaire

Ces cellules du cambium vasculaire se divisent et se modifient en cellules du phloème (ce qui donne le phloème secondaire)

Ces cellules du cambium se divisent et se modifient en cellules du xylème (ce qui donne le xylème secondaire)

Croissance secondaireCroissance secondaire