Le développement du système racinaire : influence des facteurs du milieu sur culture d Arabidopsis thaliana

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1 Le développement du système racinaire : influence des facteurs du milieu sur culture d Arabidopsis thaliana «Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l'interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps. Elle développe des surfaces d'échanges de grande dimension avec l'atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d'eau et d'ions)» (programme de terminale S 1A5) Les caractéristiques des racines de la plante sont en rapport avec la vie fixée dans un milieu où la quantité d eau et de nutriments est variable au cours du temps. Le développement du système racinaire est-il dépendant de ces facteurs du milieu? Est-il influencé par la richesse du milieu en ions? Capacités Réaliser des gestes techniques : germinations en rhizotron, prélèvement et scans des jeunes plantes à intervalles réguliers, utilisation du logiciel EZ-Rhizo pour obtenir différents paramètres du système racinaire. Communiquer des résultats à l aide de représentations adaptées, Raisonner : mettre en relation l évolution de l architecture racinaire et le développement de la plante. Matériel nécessaire Un rhizotron garni de terreau tamisé à 2 mm Une vingtaine de graines d Arabidopsis thaliana (séjour de 24 heures sur papier filtre humide dans germoir), Scanner, Ordinateur avec logiciel EZ-Rhizo et grapheur tableur. Méthode d étude Cultures d Arabidopsis sur terreau tamisé à 2 mm ; arrosage avec de l eau désionisée (lot 1) et liquide de Knop (lot 2) toutes autres conditions étant égales par ailleurs. Dans chaque lot, prélèvements à 21 et 42. Lavage des racines et séchage entre feuilles de papier journal sous presse. Scans des racines et mesure à l aide du logiciel EZ-Rhizo. Traitement statistique avec Easy-Php. Présentation des résultats sous forme graphique. 1

2 Arabidopsis 21 arrosage eau déminéralisée Arabidopsis 21 arrosage liquide de KNOP Résultats obtenus Trois caractéristiques ont été exploitées : longueur de la racine principale, nombre de racines secondaires, longueur totale du système racinaire. Pour chaque caractère et à chaque fois que possible, on a retenu la moyenne des pieds constitutifs. 1. Influence du milieu d arrosage sur la longueur de la racine principale Arabidopsis : influence du milieu sur la longueur de la racine principale ,4 3 26,2 2 longueur en cm (moyenne) ,6 12,3 eau knop

3 2. Influence du milieu d arrosage sur le nombre de racines secondaires Arabidopsis : influence du milieu sur le nombre de racines secondaires 12,0 10,5 nombre de racines secondaires (moyenne) 8,0 6,0 4,0 6,0 3,0 7,3 eau knop 2, Influence du milieu d arrosage sur la dimension totale du système racinaire : Arabidopsis : influence du milieu (longueur totale des racines) 4 37, ,1 2 longuer totale en cm (moyennes) ,9 11,3 eau knop Bilan L arrosage avec du Knop assure une croissance plus importante de la racine principale. Si le nombre de racines secondaires est plus important avec l apport d ions (Knop), l augmentation du nombre de racines latérales est identique dans les deux cas (eau et Knop). Il en résulte un développement plus important du système racinaire avec le Knop. Le développement du système racinaire est influencé par la richesse du milieu en ions 3

4 Le développement du système racinaire : influence des facteurs du milieu sur culture de blé dur (variété Pescadou) Matériel nécessaire Un rhizotron garni de sable tamisé à 2 mm Une vingtaine de graines de blé variété pescadou (séjour de 24 heures sur papier filtre humide dans germoir), Scanner, Ordinateur avec logiciel EZ-Rhizo et grapheur tableur. Méthode d étude Cultures de blé sur sable tamisé à 2 mm ; arrosage avec de l eau désionisée et liquide de Knop (lot 2) toutes autres conditions étant égales par ailleurs. Dans chaque lot, prélèvements à 4, 8, 12, 16, 20, 24. Lavage des racines et séchage entre feuilles de papier journal sous presse. Scans des racines et mesure à l aide du logiciel EZ-Rhizo. Traitement statistique avec Easy-Php. Présentation des résultats sous forme graphique. Plant de blé pescadou 16 sur KNOP complet Plant de blé pescadou 16 sur eau déminéralisée 4

5 Résultats obtenus Blé pescadou longueur totale des racines longueur en cm milieu complet (KNOP) eau déminéralisée 4j 8j 12j 16j 20j Blé pescadou : nombre de racines nombre de racines (moyennes sur 5 individus) 9,0 8,0 7,0 6,0 4,0 3,0 2,0 1,0 4j 8j 12j 16j 20j milieu complet (KNOP) eau déminéralisée 5

6 Blé pescadou : dimension racine la plus longue longueur en cm 1 milieu complet (KNOP) eau déminéralisée 4j 8j 12j 16j 20j Bilan L arrosage avec du Knop assure une croissance plus importante de la racine principale. Le nombre de racines est plus important avec l apport d ions (Knop). Il en résulte un développement plus important du système racinaire avec le Knop. Le développement du système racinaire est influencé par la richesse du milieu en ions. 6