I- Organisation d un plant d Angiosperme

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1 TP II 2 Multiplication végétative des Angiospermes Bulletin officiel - analyse de quelques cas de multiplication végétative (organes concernés, modalités et facteurs de la multiplication ) Angiospermes : groupe du règne végétal : plantes à fleurs et à fruit. Angiosperme signifie «graine dans un récipient» en grec par opposition aux gymnospermes (graine nue). = Tous arbres sauf gymnospermes (pins, sapins, épicéas) ; plantes herbacées à fleurs (y compris les graminées = poacées dont les fleurs sont discrètes). Les Angiospermes appartiennent aux Spermatophytes = plantes à ovules = plantes à graines. Ce groupe inclus également les Gymnospermes = Conifères. Les spermatophytes appartiennent aux Embryophytes, groupe des végétaux terrestres, qui possèdent des caractères communs dans les structures de reproduction et dans leurs cycles de développement. La multiplication végétative est un processus de reproduction où un individu donne naissance à des nouveaux individus sans qu il y ait de fécondation et de méiose, c est donc une reproduction asexuée. C est une reproduction uniparentale qui repose sur le mécanisme de la mitose et la production de clones. Chez les Angiospermes, la multiplication végétative fonctionne par fragmentations d organes parentaux, capables de régénérer des individus complets : Individu parent n fragments n individus complets (clone) I- Organisation d un plant d Angiosperme Appareil végétatif des Angiospermes : appareil aérien chlorophyllien et appareil racinaire souterrain non chlorophyllien. Afin de déterminer les organes concernés par la multiplication végétative, il est indispensable de savoir identifier les différentes parties qui constituent l appareil végétatif d un végétal angiosperme. Etudier votre rameau d arbre et repérer les structures légendées sur le rameau de marronnier suivant. Légender le document page 2 Identifier les critères qui vont permettre de différencier une tige ou une racine 1

2 Structure simplifiée d une Angiosperme II- Multiplication végétative naturelle à l échelle de l organisme Utiliser l ensemble des échantillons fournis, des documents et des questions pages suivantes, et du matériel expérimental à disposition pour remplir le tableau suivant : 2

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4 MULTIPLICATION VEGETATIVE PAR FRAGMENTATION DES INDIVIDUS 1- Bouturage naturel Le figuier de Barbarie et l opuntia sont des plantes dont les branches portent des rameaux aplatis appelés raquettes. Les raquettes forment sur leurs bords des fleurs très colorées donnant des fruits comestibles. Lors de la cassure naturelle ou accidentelle d une ramification, une ou plusieurs raquettes tombent au sol. Après la chute au sol, il peut y avoir néoformation de racines sur leur bord, permettant leur enracinement. Figuier de Barbarie Opuntia Proposer une définition de «bouturage naturel». En quoi ce mécanisme permet-il la multiplication végétative? 2- Marcottage naturel Chez certaines plantes, on observe l apparition de racines localisées sur la tige (ex : photo de droite). Racines adventives sur une tige Dès que les racines touchent le sol, elles s implantent. La tige se sépare de l individu parent et forment un nouveau pied. Photo de gauche : Un marronier 4

5 Observer à la loupe binoculaire quelques lentilles d eau et/ou quelques branches d Elodée du Canada : Localiser tige, feuilles, racines. Quelle différence entre bouturage et marcottage? Marcottage de Rhizomes 5

6 Le rhizome est-il une racine? une tige? Quels évènements permettent la multiplication végétative? MULTIPLICATION VEGETATIVE AVEC FORMATION D ORGANES SPECIALISES 1- Observation de Stolons Le fraisier est une plante herbacée à tige courte portant feuilles et fleurs, et formant des fruits à l été. Cette plante produit également, à partir de la base du pied, de longues tiges fines à feuilles réduites appelées stolons qui poussent à la surface du sol. Le stolon s enracine au niveau du bourgeon terminal et forme un jeune pied qui se sépare de l individu parent. 2- Observation de racines drageonnantes Chez certaines plantes comme le framboisier ou le peuplier, il existe des racines à croissance horizontale sur lesquelles apparaissent des bourgeons néoformés adventifs. Ces bourgeons néoformés peuvent se développer, et engendrer des tiges feuillées ou drageons qui sortent du sol. Après enracinement, les drageons peuvent se séparer de la plante mère. De telles racines sont appelées racines drageonnantes. Racines des Framboisiers : 6

7 3- Observation des tubercules de Pomme de Terre La pomme de terre (Solanum tuberosum) est originaire d Amérique du sud et l Homme consomme les tubercules qu elle produit riches en réserves. Si on fait germer des tubercules, on voit les bourgeons produire des pousses dont les premières feuilles sont écailleuses. A leur base pointent de nombreuses racines adventives. Si le tubercule est mis en terre, chaque pousse devient un rameau aérien, à croissance verticale portant de larges feuilles vertes. Dans la partie souterraine de ce rameau, à l aisselle des écailles, des bourgeons axillaires se développent en tiges souterraines à croissance horizontale (stolons) dont les extrémités se transforment en tubercules : à chaque extrémité plusieurs entre-nœuds gonflent en se chargeant de réserves. Après avoir formé plusieurs tubercules, la plante meurt à l automne. Le renouvellement et la multiplication de la plante se fait donc ainsi par formation de nouveaux tubercules. 7

8 L observation d une coupe transversale permet de compléter l étude (histologie végétale : cf. BCPST2) : - Caractères de tige : symétrie radiale, xylème I et phloème I superposés (faisceaux cribrovasculaires, FCV), parenchyme médullaire développé, présence de tissus de soutien. - Caractères d organe souterrain : présence d un endoderme. - Caractères de dicotylédone : un seul cercle de FCV, endoderme pas en U, présence de tissus secondaires (xylème II et phloème II, suber (liège) au niveau de la «peau»). épiderme Parenchyme cortical endoderme Xylème I Phloème I Coupe de jeune tubercule de Pomme de Terre Les tissus secondaires ne sont pas encore présents à ce stade précoce de développement Parenchyme médullaire Observer et réaliser un dessin légendé de tubercule de pomme de terre. (Légendes : cicatrice du stolon, bourgeon terminal, œil ou bourgeon axillaire, lenticelle). Justifier l origine caulinaire (tige) du tubercule et expliquer pourquoi on peut parler de multiplication végétative et le lien entre cette multiplication végétative et le cycle de vie de végétal. 4- Observation de bulbilles Un bulbe est un organe souterrain constitué d une tige courte, en plateau, qui porte des feuilles modifiées ou des bases foliaires hypertrophiées chargées de réserves de nature variée (cf. l ail). Une bulbille est une structure elle aussi constituée à partir d un bourgeon et de feuilles : - Elle peut faire partir d un organe de réserve (l ail par exemple) - Elle peut être formée à partir de bourgeons axillaires, situés au niveau d une ramification, ou à partir de bourgeons néoformés. Une bulbille est un organisme végétal complet (tige, feuilles, racines) réalisé à partir du pied feuillé. Ces bulbilles forment des petits bmassifs charnus qui comportent chacun une courte tige et une ébauche de bourgeon. Ils peuvent se détacher de la souche et se développer au sol formant alors de nouveaux individus. 8

9 Bulbilles de l ail Tp : Tunique protectrice, Tc : Tunique charnue, b : bourgeon, p : plateau = courte tige. Ouvrir le bulbe d ail, compter les bulbilles (gousses) présentes. Montrer comment les bulbilles d ail conduisent à la multiplication du plant parent. Bulbilles du Bryophyllum Les feuilles du bryophyllum peuvent former des bulbilles sur leur tranche. Ces bulbilles sont dits néoformés : ils n accumulent jamais de réserve et se forment entièrement sur la plante mère. Ils n ont pas de phase de vie ralentie. Ils se détachent de l individu parent lorsqu ils ont atteint une organisation leur permettant une vie autonome, et poursuivent leur croissance une fois tombés sur le sol Compter le nombre de bulbilles formés par une feuille de bryophyllum. Expliquer les modalités de la multiplication végétative. 9