chapitre ii : le développement des...

Chapitre II : Le développement

post-embryonnaire

des Angiospermes

Document 1. Localisation

expérimentale

de la croissance

racinaire. (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale – 2.

Organisation des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Document 2. Coupe

longitudinale d’un apex

racinaire de lentille

(MO x 240). (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale –

2. Organisation

des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Document 3. Zonation

de l’apex racinaire. (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale –

2. Organisation

des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Document 4. Cellule de la zone de prolifération subapicale. Pois (MET x 5 000). pp : proplaste ; v : vacuole ; p : paroi ; m : mitochondrie ; nu :

nucléole ; n : noyau. (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale – 2. Organisation des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Différents types d’appareils racinaires

Racine pivot

du pissenlit dent-de-lion

Racine

fasciculée

du pois

Formation d’une

racine secondaire

Document 5. Ramification de l’appareil racinaire. (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale – 2. Organisation des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Document 6. Localisation des zones de croissance

dans une tige feuillée (Polygonum). (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de Biologie Végétale – 2. Organisation des plantes à fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Feuilles en rosette

chez le Pissenlit

dent-de-lion

Chou rouge

en C.L.

Il est constitué

par un énorme

bourgeon.

Document 7.

Coupe

longitudinale

d’un apex

caulinaire

(Lamier blanc,

MO x 350). (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de

Biologie Végétale – 2.

Organisation des plantes à

fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Différentes zones

méristématiques sur

une C.L. de jeune

rameau d'érable.

À l'apex se situe le

principal méristème.

L'ébauche des jeunes

feuilles avec à leur base

un méristème de

bourgeon axillaire est

bien visible.

Noter l'évolution de la

taille des cellules

montrant bien la

différenciation.

Document 8. Zonation en fonction de l’activité mitotique de l’apex

caulinaire d’Arabidospis thaliana (CL schématique). (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Document 9. Zonation en fonction de l’orientation des cloisonnements

cellulaires de l’apex caulinaire d’Arabidospis thaliana (CL schématique). (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Phyllotaxie : étude de la

disposition des feuilles sur la tige.

Exemple chez un Rhododendron.

Phytomère

(Lamier blanc,

MO x 350). (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de

Biologie Végétale – 2.

Organisation des plantes à

fleurs ”, Masson Ed., 1995).

Marronnier à croissance monopodiale à gauche,

à croissance sympodiale à droite.

Hêtre

croissance monopodiale

Tilleul

croissance sympodiale

Document 10.

Méristèmes

secondaires et

croissance en

épaisseur dans une

tige de Hêtre. a.structure primaire

b.tige à la fin de la 1ère

année : mise en place du

cambium

c.tige de 3 ans : les deux

assises génératrices,

cambium et phelloderme,

fonctionnent. (CAMEFORT H., “ Morphologie des végétaux

vasculaires ”, Doin Ed., 1996).

Document 11.

Méristèmes

secondaires et

croissance en

épaisseur dans une

racine.

a et b. mise en place

du cambium.

c. mise en place du

phellogène.

d. structure

secondaire résultant

du fonctionnement

des deux assises

génératrices. (CAMEFORT H., “ Morphologie des

végétaux vasculaires ”, Doin Ed., 1996).

Structures secondaires : chez les Dicotylédones

Structures secondaires : chez les Dicotylédones

Coupe transversale de tige de Tilleul

Bois de printemps Bois d ’été

Coupe transversale bois de Peuplier (x 100)

Vers cambium Vers centre

organe

Marque de l’arrêt du

fonctionnement

cambial pendant l’hiver

Vaisseaux

Rayon ligneux

Coupe transversale tige de Sureau (x 100)

Phloème I

Liber

Cambium

Bois

Collenchyme

Parenchyme

Suber

Phellogène Phelloderme

PERIDERME =

= PACHYTE

Structures secondaires : chez les Dicotylédones

Le suber du chêne liège

Le rhytidome du Platane

Document12. Cloisonnements anticlines et conservation de l’intégrité d’une

couche : mise en évidence expérimentale.

Au dessus : Méristème chimère composé de C/ 2n (dans L1) et de cellules 4n (dans L2).

A droite : Dynamique du développement du MAC. Les carrés, les cercles vides et les

cercles pleins représentent les positions successives d’une cellule de L2 à différents

temps de son développement. (d’après sujet de biologie, concours ENS 2004).

Document 13. Cloisonnements périclines et non

conservation de l’intégrité de la couche : mise en

évidence expérimentale. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Document 14. Disposition des principaux méristèmes

primaires sur une C.L. schématique d’un apex caulinaire.

Les traits indiquent l’orientation des cloisonnements.

Document 15. Comparaison des cellules méristématiques

primaires et secondaires. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Ci-contre : paroi secondaire observée avec la

même technique (x 21 000). (CALLEN JC, “ Biologie cellulaire : des molécules aux organismes ”,

Dunod Ed., 1999).

Document 20. Organisation de la paroi des

cellules végétales.

En haut à gauche : paroi primaire (x 30 000), on

observe la charpente cellulosique après dissolution

de la matrice et ombrage. Pm :plasmodesmes. (ROLAND JC et Coll., “ Atlas de biologie cellulaire ”, Dunod Ed., 2001).

Ed., 1999).

Document 16. Etapes de la différenciation

d’un élément de vaisseau du xylème. - cellules en cours d’auxèse : a et b

- restructuration de l’organisation cellulaire et

dépôts des épaississemts de lignine,

- élément de vaisseau différencié. (ROLAND J.C. et F., “ Atlas de BV – 2. Organisation des plantes à fleurs ”,

Masson Ed., 1995 et PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod

Ed., 2007).

Biologie Végétale Tome 2, D. Robert, AM Catesson

Arabidopsis thaliana

Jeune plant « sauvage » vu de dessus.

Mutant stm.

Mutant wus.

Détermination des domaines d’expression

des gènes : utilisation de gènes rapporteurs

Souris transgénique GFP

Feuille d'Arabidopsis thaliana

transgénique exprimant le gène

GUS. L'expression est localisée

dans les tissus vasculaires.

Document 17. Caractéristiques des mutants

d’Arabidopsis thaliana. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Document 18. Interactions entre les gènes WUSCHEL

(WUS) et CLAVATA (CLV) dans le méristème apical

caulinaire. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Le gène WUS s’exprime dans le centre organisateur du MAC (hachures).

La protéine WUSCHEL, à faible concentration, maintient dans les cellules qui surmontent le

centre organiseur (en gris) un état indéterminé et un faible taux de division. Ces cellules

expriment alors le gène CLV3.

La zone d’expression des gènes CLV 1 et CLV 2 inclut et entoure le centre organisateur (bleu

clair et bleu foncé).

La protéine CLV3 (points noirs) diffuse à l’extérieur de la zone centrale et en se fixant sur

l’hétérodimère CLV1/CLV2 déclenche l’inhibition de l’expression de WUS.

Document 19. Domaines d’expression de quelques gènes contrôlant la

mise en place des organes caulinaires chez Arabidopsis. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Gènes s’exprimant dans le méristème : STM, WUS, CLV.

Gènes s’exprimant dans les organes latéraux :

AIN (AINTEGUMENTA), AS (ASYMETRIC LEAVES), PIN (PINFORMED).

Le gène CUC (CURVED SHAPED COTYLEDON) s’exprime dans la zone frontière.

Les gènes YAB (YABBY) et PHAB (PHABULOSA) s’expriment respectivement sur la

face abaxiale et la face adaxiale du primordium foliaire.

Délimitation des cellules fondatrices

des primordiums foliaires

Document 20. Expériences

historiques sur le phototropisme. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale :

développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 21. Répartition de l’auxine émise par l’apex

d’un coléoptile en éclairage uniforme ou latéral. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale : développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 22. Spectre d’action de la lumière sur le

phototropisme du coléoptile d’avoine (Poacée). Le spectre d’action de la lumière (en noir) se superpose au spectre d’absorption

d’une protéine contenant un domaine de fixation du FMN (en bleu). Les paramètres

portés en ordonnée sont en unités arbitraires pour faciliter la comparaison. (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Document 23. Mise en évidence expérimentale de la

circulation polarisée de l’auxine dans un segment

de coléoptile. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale : développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 24. Schéma récapitulatif des mécanismes du

phototropisme (exemple d’un coléoptile de Poacée). (PEYCRU P. et coll., “ Biologie 1ère année BCPST ”, Dunod Ed., 2007).

Réaction gravitropique

de germinations

de radis.

Document 25. Section longitudinale axiale dans une

pointe racinaire de Lentille (Lens culinaris) : localisation

de la columelle. Coloration au bleu de toluidine.

C : Columelle, contenant les statocytes,

plc : partie latérale de la coiffe. (Photographies D. Driss-Ecole, laboratoire CEMV, université Paris 6, http://www.snv.jussieu.fr).

Document 26. Statocyte de lentille en MET : - racine en position verticale : les amyloplastes sont sédimentés en bas de la

cellule, sur le côté opposé au noyau, a : amyloplastes ; N : noyau ; mi : mitochondries ; er : réticulum endoplasmique ; g :

direction de la force de gravitation ; - racine en position horizontale : les amyloplastes ont sédimenté en bas de la

cellule. (Photographies G. PERBAL, laboratoire CEMV, université Paris 6, http://www.snv.jussieu.fr).

Document 27. Courbes d’action de l’auxine sur

l’élongation des organes. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale : développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 28. Effets de l’auxine sur la courbure

du coléoptile d’avoine. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale :

développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 29. Effets de l’auxine sur la croissance de l’hypocotyle de Soja.

Des segments d'hypocotyle de soja sont placés dans un auxanomètre (appareil

de mesure de la croissance) et leur croissance en longueur est enregistrée au

cours du temps. La courbe du dessous représente le témoin. Au moment

indiqué par la flèche, de l'auxine (AIA 10-5M), une hormone végétale de

croissance, est ajoutée dans le milieu (courbe noire). (http://www.snv.jussieu.fr)

Document 30. Effets de l’auxine sur le pH du milieu.

La même expérience que précédemment est réalisée en enregistrant le pH

dans le milieu qui entoure les segments d'hypocotyle. La courbe du haut est

cette de l’expérience témoin, sans auxine. (http://www.snv.jussieu.fr)

Document 31. Electrophorèse des produits de traduction des ARNm

extraits d’épicotyles de Pois traités ou non à l’auxine. En ordonnée, masse

moléculaire en kDa. Quelques points (1, 2, 3…) n’apparaissent que pour

l’échantillon traité à l’auxine. D’autres (4) accusent une nette augmentation.

D’autres encore (5, 6) diminuent. (HELLER R., ESNAULT R., LANCE C., “ Physiologie végétale : développement ”, Masson Ed., 1995).

Document 32. Mode d’action de l’AIA sur l’auxèse

des cellules caulinaires.