CH 3- Fructification
1.Développement de la fleur
2. Pollinisation et fécondation
3. La croissance des fruits
4. Maturation des fruits charnus et développement de la graine
5. Rôle des substances de croissance
Plus de 80%des plantes vertes sur Terre appartiennent à un groupe appelé
angiospermes. Les angiospermes sont des plantes à fleurs,qui ont évolué pour la
première fois il y a environ 140 à 160 millions d’années (Jurassique).  Les angiospermes
sont le plus grand groupe de plantes hautement adaptées à la vie terrestre, par
opposition à la vie dans l’eau, grâce à leurs graines. Les graines permettent aux plantes
à fleurs de se disséminer facilement sur terre ou àd’autres endroits par l’air, l’eau
ou les animaux pour les aider à diffuser leurs informations génétiques.
Les fleurs des angiospermes contiennent les organes reproducteurs spécialisés mâles et femelles
de la plante. Les ovules des angiospermes, qui contiennent les cellules reproductrices femelles
(gamètes femelles ou oosphères chez les végétaux), sont enfermés dans un ovaire.L’ovaire est
l’organe reproducteur femelle. L’ovule (oosphère) se transforme généralement en graine lorsqu’il
est fécondé, alors que l’ovaire se transforme souvent en fruit.
Le schéma montre la structure élémentaire d’une angiosperme en coupe transversale, y compris
l’emplacement des ovules dans les ovaires de la plante.
Le pollen est un grain microscopique contenant le
gamète mâle d’une plante à fleurs, qui peut
féconder l’ovule femelle.
Le gynécée (ou pistil) correspond à l’ensemble
des parties femelles d’une fleur, constitué de un
ou plusieurs carpelles,qui renferme l’ovaire, les
stigmates et les styles.
L’étamine se compose de deux parties : une anthère et un filet pour la soutenir. La plante de la figure 1 a 6 étamines
qui entourent un carpelle central, mais le nombre d’étamines varie selon les espèces de plantes à fleurs. L’ensemble
des organes reproducteurs mâles dans une plante est appelé androcée.
comment les parties reproductrices femelles et mâles d’une fleur produisent leurs gamètes.
Les gamètes sont formés par méiose.Le gamète femelle d’une angiosperme est l’oosphère.
L’oosphère est produite dans un ovule à l’intérieur de l’ovaire de la plante.
L’oosphère est la cellule reproductrice femelle,ou gamète.
Elle provient des cellules mères des spores, appelées mégasporocytes ou cellules mères des
mégaspores, qui se développent à l’intérieur de l’ovule.Les cellules mères des spores sont diploïdes
et possèdent un ensemble complet de chromosomes, représenté par «2𝑛».
processus de développement d’une cellule
mère des spores en oosphères dans
l’ovule d’une angiosperme
La cellule mère des spores (2𝑛)se divise par méiose, formant quatre cellules haploïdes
appelées mégaspores (𝑛). Trois de ces cellules haploïdes dégénèrent, tandis que la quatrième
se développe et se transforme en sac embryonnaire, parfois appelé mégaspore fonctionnelle ou
mégagamétophyte. Le sac embryonnaire est contenu dans un tissu appelé nucelle.
Habituellement, le nucelle se décompose après la fécondation pour fournir des nutriments à
l’embryon en développement.
Le sac embryonnaire est le gamétophyte femelle des angiospermes situé dans l’ovule ; il
renferme l’oosphère, à partir duquel l’embryon végétal se développe après la fécondation, ainsi
que l’albumen
La mégaspore fonctionnelle haploïde dans
le sac embryonnaire se divise ensuite par
méiose et mitose trois fois. Cela signifie
que huit noyaux sont produits.
Vue rapprochée de la dernière étape de la production d’une oosphère dans l’ovaire
des angiospermes. Vous pouvez voir qu’un seul gamète (oosphère) a été produit,
situé au plus proche du micropyle
Deux des huit noyaux se déplacent vers le centre du sac embryonnaire et sont appelés noyaux
polaires.Les 2noyaux d’un sac embryonnaire d’angiosperme forment l’albumen après la fécondation.
Les six autres noyaux se déplacent vers les extrémités opposées,ou pôles, de l’ovaire.Les noyaux
aux pôles de l’ovaire sont ensuite enveloppés de cytoplasme et d’une fine membrane,formant six
cellules distinctes,trois en haut de l’ovaire et trois en bas.Les trois cellules au bas de l’ovaire, à
l’opposé du micropyle, sont appelées cellules antipodales.
Les cellules antipodales sont trois cellules haploïdes dans le sac embryonnaire mature des
angiospermes, situées à l’extrémité opposée au micropyle.
Les cellules de l’autre pôle, proches du micropyle, diffèrent par leur développement. La cellule au centre,
la plus proche du micropyle,va grandir et se transformer en oosphère. Les deux cellules de chaque
côté de l’oosphère deviennent des cellules appelées synergides. Lorsque l’oosphère a
suffisamment grandi, elle est prête à être fécondée.
Une synergide est l’un des deux petits noyaux àcourte durée de vie situés près de l’oosphère dans le
sac embryonnaire mature d’une angiosperme. On pense que les synergides servent à guider le tube
pollinique et le noyau du gamète mâle à atteindre l’oosphère pour la féconder.
Le gamète mâle d’une angiosperme est contenu dans le pollen. Les grains de pollen
sont produits dans les anthères de la plante, où la méiose se produit de la même manière
que pour le développement de l’oosphère dans l’ovule. Chaque anthère contient
généralement quatre sacs polliniques. Avant que les grains de pollen ne se forment pendant
le développement des fleurs, ces sacs sont remplis de grandes cellules mères de spores
Les cellules mères de spores diploïdes dans chaque sac pollinique forment
des noyaux spermatiques et un noyau végétatif qui aidera le noyau
spermatique à accéder à l’oosphère pour le féconder
chacune de ces cellules mères de spores peut produire des noyaux spermatiques capables de
féconder une oosphère. Chaque cellule mère de spores est diploïde (2𝑛)et se divise par méiose pour
former quatre cellules haploïdes appelées microspores (𝑛).
Les microspores donnent naissance à des gamètes mâles, plus petites que la mégaspore.
Le noyau des microspores se divise ensuite par méiose de manière inégale en deux cellules de taille très
différente. L’une de ces nouvelles cellules est appelée cellule générative, qui contient le noyau génératif,
et l’autre est appelée cellule végétative,qui contient le noyau végétatif.Le noyau génératif se divise
ensuite par méiose pour donner naissance à deux noyaux spermatiques qui peuvent féconder une
oosphère. Le noyau végétatif contrôle le développement d’un tube pollinique une fois la pollinisation
réussie, ce qui est utile dans le processus de fécondation.
Le tube pollinique est un tube qui se développe à partir d’un grain de pollen lorsqu’il est déposé sur le
stigmate d’une fleur. Il pénètre dans le style et transfère les gamètes mâles à l’ovule.
Le noyau génératif est l’un des deux noyaux résultant de la méiose d’une microspore lors de la
formation d’un grain de pollen, qui se divise par méiose pour donner naissance à deux noyaux
spermatiques.
Le noyau végétatif est l’un des deux noyaux formés par la méiose d’une microspore lors de la
formation d’un grain de pollen. Le noyau végétatif contrôle la croissance du tube pollinique
Ce schéma montre le processus menant à la double fécondation chez les angiospermes. Le
tube pollinique s’allonge le long du style jusqu’à ce qu’il atteigne le micropyle de l’ovule,où
entre le noyau génératif pour commencer la fécondation.
.
Les microspores sont maintenant appelées grains de pollen,et leurs parois s’épaississent pour
protéger les cellules reproductrices contre les facteurs environnementaux tels que la dessiccation. À
mesure que l’anthère arrive à maturité, les parois entre les sacs polliniques se désintègrent,ce qui
provoque l’ouverture des sacs et la libération des grains de pollen.
Lorsqu’un grain de pollen tombe sur le stigmate, on dit que le grain de pollen germe.Le noyau
végétatif commence à former un tube pollinique qui traverse le stigmate le long du style comme le
montre l’étape Ade la figure. Il libère des enzymes qui facilitent son passage à travers le style jusqu’à ce
qu’il atteigne le micropyle de l’ovule, comme vous pouvez le voir à l’étape B.
Le noyau végétatif pénètre dans l’ovule à travers le micropyle en allongeant un peu plus le tube
pollinique, puis il arrête sa croissance, comme indiqué à l’étape C.
Les noyaux génératifs, qui ont suivi le noyau végétatif le long du tube pollinique, pénètrent maintenant
dans l’ovule à travers le micropyle.Le noyau génératif se divise par méiose pour former deux noyaux
spermatiques et un des noyaux spermatiques (𝑛)fusionne avec le noyau de l’oosphère (𝑛)lors d’un
processus appelé fécondation.Cela produit un zygote (2𝑛),qui commence à se diviser par mitose
pour former un embryon (2𝑛).Les deux noyaux des synergides de chaque côté de l’oosphère aident
en théorie le noyau génératif à atteindre l’oosphère pour la féconder.
L’autre noyau spermatique (𝑛) fusionne avec la cellule centrale contenant 2 noyaux polaires dans le
sac embryonnaire (2𝑛).Cela forme le noyau de l’albumen,qui est décrit comme triploïde (3𝑛) ! Ce
processus est appelé triple fusion, car trois noyaux fusionnent. Le noyau de l’albumen se divise ensuite
de manière répétée et forme un tissu appelé albumen.Le rôle de l’albumen est de nourrir l’embryon
en développement,et il entoure l’embryon pour former ensuite une partie de la graine. Les étapes finales
du développement des graines Det Elorsque l’albumen et l’embryon deviennent visibles.
L’albumen est un tissu de la graine qui sert de réserve nutritionnelle pour l’embryon de la plante
afin de permettre son développement.
Comme le processus de fécondation chez les plantes implique deux évènements majeurs de fécondation
-l’un, la fusion d’un noyau spermatique et de l’oosphère (pour former l’embryon de la graine)et
l’autre, la fusion de l’autre noyau spermatique et des noyaux polaires (pour former l’albumen)-on
parle de double fécondation (ou xénie).
Sur les huit noyaux femelles haploïdes, trois (les deux noyaux polaires et le noyau de l’oosphère) sont impliqués
dans la double fécondation. Les cinq autres (deux synergides et trois cellules antipodales) ne sont pas
directement impliqués.
Par conséquent, le nombre de noyaux du sac embryonnaire qui ne sont pas impliqués dans la double fécondation
est 5.
Les cellules antipodales, généralement au nombre de trois, ne participent pas à la fécondation et
finissent par dégénérer
Un tube pollinique se développe à partir du stigmate, à travers le style et vers l’ovule, qui contient
l’oosphère. Les noyaux mâles entrent dans le tube pollinique. Lorsque le tube pollinique atteint l’ovule, il
pénètre par un petit orifice appelé micropyle.Le tube pollinique fournit maintenant un point d’entrée pour
que le noyau spermatique (gamète mâle) pénètre dans l’ovule femelle et féconde l’oosphère.
La séquence des structures à travers lesquelles un tube pollinique se développe est donc la
suivante :Stigmate ⟶style ⟶micropyle ⟶ovule.
Une fois que l’embryon s’est formé, comment va-t-il se retrouver au sol pour germer et former une
nouvelle plante ? Voyons comment les graines et les fruits peuvent devenir de nouvelles angiospermes.
Une angiosperme peut former deux principaux types de graines : une graine monocotylédone ou une
graine dicotylédone. Le cotylédon est une structure qui finira par former les premières feuilles de
l’embryon. Vous pouvez voir les principales différences entre les graines de monocotylédones et de
dicotylédones dans la figure ci-dessous
Les fruits sont très utiles, car ils incitent
les herbivores affamés à manger les
graines d’une plante, puis à les
déposer dans un autre endroit par
leurs excréments pour que les
graines puissent germer.
En cas de fécondation, chez de
nombreuses angiospermes, le calice (les
sépales), la corolle (les pétales),
l’androcée (les étamines), le style et le
stigmate se flétrissent et tombent. Ceci
ne laisse que l’ovaire, contenant
l’embryon en développement et ses
réserves à l’intérieur. Le schéma montre une comparaison entre l’ovaire
contenant un embryon en développement et ses
structures internes qui changent lorsqu’il va se convertir
en fruit.
Des hormones, telles que les auxines, peuvent s’accumuler dans l’ovaire pour le faire mûrir et se
transformer un fruit. La paroi de l’ovaire est transformée en une structure appelée péricarpe, qui
entoure le fruit. L’ovule se transforme en graine dans le fruit et contient l’embryon en développement.
Dans certains cas, les deux cellules synergides et les cellules antipodales de l’ovaire disparaissent.
Dans d’autres cas, les cellules synergides fusionnent avec l’albumen après la fécondation. Le
micropyle reste pour permettre à l’eau de pénétrer dans la graine pour qu’elle germe.
Le péricarpe est la partie d’un fruit formée à partir de la paroi de l’ovaire après sa fécondation.
Certains fruits se développent légèrement différemment. La grenade, par exemple, conserve le calice
et quelques étamines. Les aubergines et les dattes conservent également leurs calices, tandis que
les fruits produits par les courges (appartenant à l’espèce Cucurbita pepo) conservent les pétales de
la corolle au cours de leur développement.
Les vrais fruits, tels que les mangues, se développent à partir de l’ovaire. Chez les faux-fruits,
également appelés pseudocarpes ou fruits accessoires, une partie de la plante autre que l’ovaire se
transforme en fruit. Par exemple, dans le cas des pommes et des fraises, c’est le réceptacle floral
situé sous l’ovaire qui se transforme en fruit au lieu de l’ovaire lui-même. D’autres exemples de faux-
fruits incluent les figues et les poires.
Les faux-fruits sont les fruits formés à partir d’autres parties de la plante que l’ovaire, tel que le
réceptacle floral. Des exemples de faux-fruits incluent les fraises et les pommes.
Le pollen est nécessaire pour le développement des fruits, car il a été montré qu’il contient des
auxines qui s’accumulent dans les ovaires, mais dans certains cas, la fécondation également causée
par les grains de pollen n’est pas essentielle au développement d’un fruit. Le processus par lequel les
fruits sont produits sans fécondation des ovules est appelé parthénocarpie, et il peut être induit
naturellement ou artificiellement.
Par exemple, une solution artificielle d’extraits de pollen, d’acide indole 3-acétique parfois appelé AIA,
ou d’acide 1-naphtalène acétique (ANA) peut stimuler la croissance des fruits même si aucune
fécondation n’a eu lieu. Ces fruits ne contiennent pas de graines, car la graine est l’embryon en
développement d’une plante qui a été fécondée. Les fruits sans graines, tels que la banane et
l’ananas, peuvent être produits commercialement par ce processus, appelé parthénocarpie artificielle.
La parthénocarpie décrit le développement naturel ou artificiel d’un fruit sans fécondation préalable, ce qui rend le fruit
sans pépins.
Si une fleur n’est ni pollinisée ni fécondée, elle tombera sans former de fruit. Les plantes vivaces (ou plante pérennes),
comme les fraises, vivent pendant deuxans (parfois appelés saison de croissance), ou plus. Les plantes annuelles, telles
que les pastèques achèvent leur cycle de vie en une saison de croissance. Cela signifie qu’après avoir produit des
fleurs, des graines et des fruits, elles meurent. Par conséquent, il est très important que les graines soient dispersées
dans des endroits appropriés pour transmettre le matériel génétique de la plante à la génération suivante, car cette
plante n’aura pas de seconde opportunité de se reproduire ! 
Récapitulons certains des points clés que nous avons abordés dans cette fiche explicative.
Les angiospermes sont des plantes à fleurs qui produisent habituellement des graines et qui sont bien
adaptées à la vie terrestre.
Les fleurs se composent de quatre verticilles principaux : le calice, la corolle, l’androcée et le gynécée.
Les gamètes haploïdes mâles, ou grains de pollen, se forment dans les anthères de l’androcée.
Les gamètes femelles haploïdes, ou oosphères, se forment dans l’ovaire du gynécée.
La pollinisation se produit lorsque le pollen est transporté de l’anthère au stigmate, soit de la même
plante par autopollinisation, soit à une autre plante de la même espèce par pollinisation croisée.
La fécondation se produit lorsque la cellule générative de pollen fusionne avec l’oosphère dans l’ovaire.
Les graines sont formées à partir de l’ovule, et certains ovaires se développent en fruits entourant la
graine.
Les graines peuvent être soit des monocotylédones avec un cotylédon, soit des dicotylédones avec deux
cotylédons.
Un extrait de pollen contient des hormones qui peuvent initier la formation des fruits, même lorsqu’elles
sont appliquées artificiellement