CHAPITRE 6 LA PLANTE DOMESTIQUÉE

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1 CHAPITRE 6 LA PLANTE DOMESTIQUÉE Les plantes sont à la base de l'alimentation humaine, directement (lorsque nous les consommons) ou indirectement (lorsque nous consommons des animaux d'élevage se nourrissant de plantes). Elles constituent aussi des ressources dans différents domaines : énergie, habillement, construction, médecine, arts, pratiques socioculturelles, etc. La culture des plantes constitue donc un enjeu majeur pour l'humanité. 6.1 Les relations entre organisation et mode de vie: la plante, exemple d'adaptation à la vie fixée Au cours de l'évolution, des processus trophiques (de nutrition), des systèmes de protection, de communication, ainsi que des modalités particulières de reproduction ont été sélectionnés. 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 vie fixée et nutrition La plante développe des surfaces d'échanges de grande dimension avec l'atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière), les feuilles, et avec le sol (échange d'eau et d'ions), les racines. D'autre part, des systèmes conducteurs permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain. Le phloème est le tissu conducteur de la sève élaborée des feuilles vers le reste de la plante (transport de matière organique). Le xylème (bois) est le tissu conducteur de la sève brute des racines vers le reste de la plante (transport d'eau et de sels minéraux). Vue 3D Coupe longitudinale (dans la longueur CL) Coupe transversale (dans la largeur CT) Daniel Devallois St Julien en genevois 1 Sur 6

2 6.1.2 vie fixée et protection Elle possède des structures et des mécanismes de défense contre les agressions du milieu, les consommateurs, les variations saisonnières nécessitant peu ou pas de mouvement actif. Protections contre les consommateurs Épines de Rosier Grande cigüe (toxique) Capacité de repousse après coupe Protections contre les variations climatiques Passage de l'hiver sous forme de bulbe Passage de l'hiver sous forme de graine Protections contre les agressions du milieu Conifères, souplesse des branches et accumulations de neige Daniel Devallois St Julien en genevois 2 Sur 6

3 6.1.3 Vie fixée et reproduction sexuée Le milieu aérien est un milieu sec, une libération de gamètes dans ce milieu sans protection conduit à la mort de ces cellules. Les plantes aériennes utilisent donc des mécanismes spécifiques pour parvenir à une reproduction sexuée en dépit des caractéristiques de l'air. L'organisation florale, contrôlée par des gènes de développement, et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées. La fleur est une structure permettant la rencontre entre gamète mâle et gamète femelle. Elle comporte généralement une partie femelle, le pistil lui même composé en particulier d'un ovaire qui produit les gamètes femelles et une partie mâle, les étamines, qui produisent les gamètes mâles enfermés dans des grains de pollen. Le grain de pollen protège les spermatozoïdes du milieu environnant. Bien que produisant les 2 types de gamètes, la plupart des fleurs échangent leurs gamètes avec un autre individu par l'intermédiaire du vent ou de certains animaux transportant le pollen (abeilles). À l'issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruit contenant des graines. La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur/plante produit d'une coévolution (l'évolution de chaque espèce affecte l'évolution de l'autre espèce). Fleur de cerisier Fruit de cerisier coloré et charnu Graine de carotte à «crochets» Daniel Devallois St Julien en genevois 3 Sur 6

4 6.2 La plante domestiquée Les techniques mise en œuvre par l'homme pour produire des plantes intéressantes reprennent des modalités présentes naturellement dans la nature en essayant, dans la mesure du possible, de limiter le rôle du hasard (fondamental dans les mécanismes naturels). Population initiale Innovation Avec modification du génome Sans modification du génome Transfert de gènes Apprentissage de comportements... Symbiose Entre espèces dont virus (horizontal) De parents à descendants Dont virus (vertical) Duplications Mutations Hybridation Polyploidisation Dont gènes de développement Population variée (diversité phénotypique) Facteurs de sélection Hasard Milieu Autres êtres vivants Tectonique Prédation Conccurence Climat... Homme... Nouvelle population (changement de fréquence des allèles dans la population) Modalités d'évolution des espèces utilisées par l'homme pour produire des plantes intéressantes Daniel Devallois St Julien en genevois 4 Sur 6

5 6.2.1 Production de plante par sélection La sélection exercée par l'homme sur les plantes cultivées a souvent retenu (volontairement ou empiriquement) des caractéristiques génétiques différentes de celles qui sont favorables pour les plantes sauvages. - Accumulation très (trop) importante de réserves - Absence de toxines - Absence d'épines - Stérilité Une même espèce cultivée comporte souvent plusieurs variétés sélectionnées selon des critères différents ; c'est une forme de biodiversité Production de plante par polyploïdisation Les techniques de croisement permettent d'obtenir de nouvelles plantes qui n'existaient pas dans la nature par exemple par polyploïdisation. À l'intérieur de la même espèce : banane triploïde 33 chromosomes pomme de terre tétraploïde 48 chromosomes Entre espèces différentes : Tabac tétraploïde 48 chromosomes Fraisier octoploïde 56 chromosomes Variétés de pomme de terre Production de plante par hybridation Les techniques de croisement permettent d'obtenir de nouvelles plantes également par hybridation. Exemple d'obtention d'un hybride Daniel Devallois St Julien en genevois 5 Sur 6

6 6.2.4 Production de plantes par transfert de gène (modification du génome) Les techniques du génie génétique permettent d'agir directement sur le génome des plantes cultivées en transférant un gène d'une espèce à une autre. L'organisme obtenu suite à ce transfert est un organisme génétiquement modifié (OGM). Principe de production d'un OGM L'utilisation des plantes par l'homme est une très longue histoire, qui va des pratiques empiriques les plus anciennes à la mise en œuvre des technologies les plus modernes. Par l'ensemble de ses interventions sur les plantes, l' Homme a une influence sur la biodiversité végétale. Daniel Devallois St Julien en genevois 6 Sur 6