Les stratégies de reproduction

1. Les stratégies de reproduction Reproduction au hasard Autofécondation ( Pois – Blé ) ( cléistogamie ) Fécondation croisée Plantes dioïques Séparation temporelle de l’émission des gamètes Protandrie Protogynie Incompatibilité génétique

2. I. Reproduction au hasard • Des autofécondations ou des fécondations croisées peuvent se réaliser au hasard, exemple: lemaïs (Graminées).

3. II. Autofécondation ( Pois – Blé ) Autofécondation, cléistogamie Obtention de lignées homozygotes exemples : lepois(Légumineuses) et leblé (Graminées). Il est donc difficile d'obtenir des hybrides.

4. III. Les mécanismes favorisant une fécondation croisée • Plusieurs mécanismes empêchent l’autofécondation : • Les plantes Monoïques ( maïs ) • Les plantes dioïques • Stratégie temporelle : • La protandrie : Les étamines se forment avant les pistiles ( Composées, campanulacées, malvacées ) • La protogynie : Les pistiles se forment avant les étamines ( Crucifères, rosacées, berbéridacées ). • Stratégies anatomiques (en relation souvent avec la pollinisation par les insectes). exemples : la sauge et de certaines orchidées et laprimevère • Stratégie génétiques : quel que soit le transport du pollen sur le stigmate des fleurs, la poursuite des processus permettant la fécondation est contrôlée par des phénomènes d'incompatibilité génétique interdisant l'autofécondation.

5. Exemple de la sauge La pollinisation par les insectes favorise la pollinisation croisée. Expérimentalement, nous avons remplacé l'insecte par un crayon bien taillé :

6. La Sauge L'insecte atterrit sur la fleur et en cherchant le nectar appuie sur la pédale Les étamines basculent et déposent le pollen sur le dos de l'insecte. L'insecte se retire, du pollen reste collé sur son dos. Lorsqu'il pénètre une autre fleur, son dos couvert de pollen touche les stigmates de l'autre fleur.

7. Les Orchidées Les Orchidées sont une famille évoluée. La structure de la fleur est très différente de la structure classique.

8. Pollini Ovaire

9. La primevère Fleur brévistylée Fleur longistylée

10. Incompatibilité génétique • Le sporophyte est la partie qui fabrique des spores car c’est elle qui fabrique les spores ( microspores qui deviennent du pollen et macrospores qui deviennent le sac embryonnaire de l’ovule ). • Gamétophyte est la partie qui donne les gamètes. Le noyau du pollen va plus tard se diviser pour donner deux noyaux reproductifs.

11. De même, le macrospore va subir 3 mitoses pour donner le sac embryonnaire dont un des oosphères et les noyaux polaires correspondent aux gamètes.

12. Le pollen est le gamétophyte mais il faut être attentif au fait que l’exine qui l’entoure et le protège provient des cellules tapitales de la plante mère. Cette partie est donc d’origine sporophytique. L’intérieur est gamétophytique ( haploïde ) L’exine provient de la plante mère ( sporophyte )

13. Un pollen tombe sur le stigmate mais ne germe pas. Il et bloqué. • C’est donc une incompatibilité : ??????? • Sporophytique • Un pollen tombe sur un stigmate. Il germe et forme un tube pollinique. Puis il est bloqué. • C’est une incompatibilité : ???????? • Gamétophytique.

14. Gamétophytique Incompatibilité ??????????? La plante qui forme le pollen est diploïde : S1S3 Le pollen est haploïde : S1 ou S3. La plante receveuse est diploïde S3 S3 Elle accepte donc le pollen S1 Mais refuse le pollen S3.

15. Incompatibilité sporophytique Le stigmate détecte l’exine ( partie gamétophytique du pollen ). Quelque soit l’allèle S porté par le pollen, si l’un des 2 allèles de la plante mère ( gamétophyte ) est identique à celle de la plante receveuse, le pollen sera rejeté avant même sa germination.

16. Mécanismes de l’icompatibilité sporophytique • Elle apparaît lorsqu’il y a au moins un allèle identique entre parent producteur du pollen ( le sporophyte )et le stigmate. • Exemple de mécanisme étudié chez le chou fourrager: • Le locus S contient plusieurs gènes multialléliques dont le produit des gènes correspond à des protéines membranaires du stigmate, capables d’établir un contact avec des protéines de surface de l’exine si ils sont génétiquement compatible. • Dans ce cas, il bloque une aquaporine qui avait pour rôle d’hydrater le pollen et donc bloque ça germination.

18. Mécanisme de l’incompatibilité gamétophytique • Elle apparaît lorque l’allèle S porté par le grain de pollen ( le gamétophyte ) est identique à l’un des deux allèles du stigmate. • Chez les solanacées, le locus S code pour des ARNases polymorphiques qui sont sécrétées au niveau du stigmate et qui vont entrer dans les pollens et détruire leur ARN ribosomaux. ( dans le cas de compatibilité bien sur ) • Pour le papavéracées, c’est une glycoprotéine S qui va provoquer l’entrée d’ions calcium à l’origine de la destruction du pollen.