Fiche de révision : introduction

📋 Plan du Cours

1. Cycles de développement végétal
2. Hormones végétales et développement
3. Structure et réserves des semences
4. Définitions et phases germinatives
5. Mobilisation des réserves
6. Facteurs externes de germination
7. Dormances et levée de dormance
8. Applications aux semences

📖 1. Cycles de développement végétal

★ À maîtriser

📌 Les plantes annuelles accomplissent leur cycle de la germination à la production de semences puis à la mort en une saison; les annuelles d’hiver germent à l’automne et fructifient à la fin du printemps ou au début de l’été.

• Chez les plantes bisannuelles, la première année comprend la germination, la formation d’une rosette et l’accumulation de réserves souterraines, puis la deuxième année comporte la montaison, la floraison et la fructification.

• Les plantes vivaces vivent plusieurs années, parfois plusieurs dizaines d’années chez les arbres, et la plupart sont polycarpiques.

Compléments

• Les exemples de plantes bisannuelles cités sont :

  • carottes cultivées
  • betteraves
  • oignons
  • navets

• Chez les plantes vivaces ligneuses, la croissance peut ralentir en hiver, reprendre au printemps, puis conduire chaque année à la floraison, à la fructification et à la production de graines.

💡 Astuce mémo

Annuelle : un cycle ; bisannuelle : deux ans ; vivace : plusieurs cycles.

📖 2. Hormones végétales et développement

🔑 Notions clés & Définitions

• Hormone végétale : Substance organique produite par l’organisme, active à faible concentration et agissant sur des cellules cibles qui possèdent des récepteurs; elle peut être synthétisée à un endroit et agir ailleurs.

📝 Points essentiels

• Les phytohormones citées dans le cours sont :
  • éthylène
  • auxine ou acide indole-3-acétique
  • acide gibbérellique GA3
  • cytokinines, dont la zéatine
  • brassinostéroïdes
  • strigolactones
  • acide salicylique
  • acide jasmonique
  • acide abscissique

📖 3. Structure et réserves des semences

🔑 Notions clés & Définitions

• Semence : Graine seule ou graine accompagnée de tout ou partie du fruit; c’est un organe fortement déshydraté en vie ralentie, dont la teneur en eau est de 10 à 15 % pour la majorité des espèces.

★ À maîtriser

• À maturité, une graine contient : des téguments résistants et protecteurs, un embryon diploïde issu du développement du zygote principal, des réserves

📌 Les graines albuminées conservent des réserves dans l’albumen, tandis que les graines exalbuminées ont leurs réserves principalement dans les cotylédons.

• Les réserves majoritaires sont des glucides dans l’albumen des céréales, des protides dans les cotylédons du soja et des lipides dans les cotylédons du colza et de l’arachide.

Compléments

• Les semences représentent 70 % de l’alimentation de la planète selon le cours.

📖 4. Définitions et phases germinatives

🔑 Notions clés & Définitions

• Germination : Regroupe les processus allant du début de la réhydratation de la semence, appelée imbibition, jusqu’au moment où la radicule perce les téguments; au sens physiologique strict, elle correspond au passage de la vie ralentie à la croissance de la plante.
• Pouvoir germinatif : Traduit la qualité d’un lot de semences.
• Longévité des semences : Période pendant laquelle une semence reste capable de germer et de produire une plante viable en conditions favorables.

📝 Points essentiels

📌 Les semences macrobiontiques vivent plus de 15 ans, les mésobiontiques de 3 à 15 ans et les microbiontiques moins de 3 ans. - Ewert, 1908

📌 Les semences orthodoxes tolèrent une faible teneur en eau et le stockage au froid, tandis que les semences récalcitrantes meurent si elles sont trop déshydratées, notamment sous 20 à 25 % d’eau, et se stockent entre 15 et 20 °C.

💡 Astuce mémo

Imbibition, réactivation, sortie de la radicule.

📖 5. Mobilisation des réserves

★ À maîtriser

• La germination comporte une imbibition rapide avec hausse de la respiration, une phase de réactivation métabolique et de réparation, puis une phase de croissance marquée par l’élongation de la radicule et les divisions cellulaires.

• Pendant la germination, les réserves des tissus de réserve sont hydrolysées en molécules utilisables puis transférées vers l’axe embryonnaire en croissance.

• Dans les graines de céréales imbibées, l’embryon libère des gibbérellines qui stimulent la synthèse d’α-amylase par la couche à aleurones; l’enzyme est sécrétée dans l’albumen, où elle hydrolyse l’amidon en sucres solubles absorbés par le scutellum.

Compléments

📌 La phase de croissance de la germination est irréversible, contrairement aux modifications internes de la phase précédente, qui peuvent être réversibles.

• Les principales enzymes de mobilisation citées sont :
  • peptidases ou protéases
  • lipases
  • amylases
  • α-glucosidases
  • enzymes débranchantes R

💡 Astuce mémo

Les gibbérellines stimulent l’aleurone → l’amylase libère les sucres de l’albumen.

📖 6. Facteurs externes de germination

🔑 Notions clés & Définitions

• Scarification : Traitement qui affaiblit ou enlève les téguments par griffure, abrasion ou décortication et peut résoudre certains problèmes liés aux téguments.

★ À maîtriser

• La germination nécessite une disponibilité en eau supérieure au potentiel hydrique de la semence; les sols secs ou salés peuvent donc limiter l’imbibition.

• Les semences prélèvent l’oxygène sous forme dissoute, et une faible disponibilité en oxygène dans les sols asphyxiques ou inondés peut limiter la germination.

• La température stimule les activités enzymatiques et accélère le métabolisme et la vitesse de germination, mais la solubilité de l’oxygène diminue lorsque la température augmente.

Compléments

• Les températures optimales de germination indiquées sont de 10 à 15 °C pour le pommier, de 15 à 30 °C pour le blé, de 5 à 8 °C pour la tulipe et de 25 à 30 °C pour le maïs.

📖 7. Dormances et levée de dormance

🔑 Notions clés & Définitions

• Dormance : Inaptitude temporaire à germer même lorsque les conditions environnementales d’eau, d’oxygène et de température sont favorables.

★ À maîtriser

📌 Dans une dormance tégumentaire, la semence entière ne germe pas mais l’embryon peut germer après retrait des téguments; dans une dormance embryonnaire, l’embryon isolé ne germe pas en conditions favorables.

• Les dormances embryonnaires peuvent être levées par le froid humide pendant 1 à 2 mois à 4–10 °C, par un séjour prolongé au sec pendant plusieurs mois ou par la lumière, selon le type de dormance.

Compléments

• Les inhibitions tégumentaires peuvent résulter de l’imperméabilité à l’eau, de l’imperméabilité à l’oxygène, de la dureté des téguments ou de la présence de molécules inhibitrices.

• La stratification consiste à maintenir des semences dans un substrat humide et bien aéré, comme du sable ou de la tourbe, pendant plusieurs semaines à basse température, généralement entre 2 et 10 °C.

• La lumière stimule la germination d’environ 70 % des espèces à photosensibilité positive, l’inhibe chez 25 % des espèces à photosensibilité négative, tandis qu’environ 5 % sont indifférentes.

💡 Astuce mémo

Tégumentaire : l’embryon peut germer isolé ; embryonnaire : l’embryon isolé ne germe pas.

📖 8. Applications aux semences

★ À maîtriser

• Le priming permet à la semence de traverser les phases I et II de la germination sans passer en phase III, en contrôlant le temps, la température et le potentiel osmotique afin d’atteindre environ 80 % de l’hydratation obtenue dans l’eau pure.

Compléments

• Le priming favorise la synchronisation de la germination, réduit le temps passé dans le sol et peut accélérer la récolte tout en réduisant le risque de fonte des semis.

• L’enrobage peut faciliter l’installation de végétation sur des sols pentus en associant des graines prégermées à une gangue de pâte de cellulose.

• L’enrobage des semences peut apporter des substances phytosanitaires et augmenter leur taille tout en leur donnant une forme ronde adaptée au semis mécanique.