Physiologie de la germination

Résumé du document

Chez les végétaux supérieurs, la graine est un organe remarquable tant son adaptation pour survivre aux attaques extérieures est originale. En effet, elle est capable d'attendre très longtemps les conditions favorables à une bonne entrée en activité, et ce, en se plaçant en état quasi inerte grâce à une déshydratation de ses structures constitutives quasi complète.

Cette capacité « morphologique » n'est cependant pas suffisante pour assurer le passage de la graine à la plante. En effet, de nombreux facteurs, favorables et défavorables, entrent en jeu.

Le but de ce TP est d'étudier ces facteurs et l'influence qu'ils peuvent avoir dans la physiologie de la germination.
Pour cela deux types de graines vont être utilisées :
- des graines de graminées : blé (genre Triticum) et orge (genre Hordeum)
- des graines de rosacées : pommier (Pirus malus L.)

Le principe de ce TP est de faire subir à ces graines différents traitements (physiques ou chimiques) pour comprendre le rôle qu'ils jouent dans la germination.

Extraits

[...] Ainsi la présence ou non des cotylédons de l'embryon étant le seul facteur différenciant ces lots cela confirme l'hypothèse énoncée précédemment c'est-à-dire que les cotylédons contiennent une substance qui inhibe cette germination. Nous supposons toujours que cette substance est de l'acide abscissique ABA Le taux de germination relativement bon obtenu pour le lot d'axes embryonnaire est donc facilement explicable : il ne reste que très peu d'inhibiteur de la germination (ABA) présent dans le 1/3 restant des cotylédons alors qu'il est en présence d'un promoteur (GA3) Le taux de germination modéré obtenu pour le lot d'embryons s'explique donc par le fait qu'il existe aussi bien un promoteur à la germination (GA3) qu'un inhibiteur (ABA) La germination va donc dépendre de l'interaction fine promoteur- inhibiteur c'est-à-dire que lorsque la proportion de l'inhibiteur est supérieure à celle du promoteur la germination ne va pas se faire ou peu tandis que lorsque la proportion de promoteur est supérieure elle se fera bien Remarque : On observe pour les deux lots un fort taux de germination anormale notamment chez les embryons traités (56,67% pour les embryons et 19,05% pour les axes embryonnaires). [...]

[...] Les oses ainsi obtenus sont alors directement utilisables par l'embryon (cf. figure) Pour étudier cela, des fragments de caryopse d'orge ont été traités à l'acide gibbérellique en concentration variable. La quantité de sucres réducteurs synthétisés a été mesurée à l'aide d'un dosage colorimétrique. Pour cela une courbe d'étalonnage, étape nécessaire pour une telle mesure, a été réalisée à partir du glucose (graphe 1). À partir de cette dernière, nous avons pu définir la concentration en sucres réducteurs en fonction de la concentration en acide gibbérellique. [...]

[...] Les grains d'aleurone sont des substances protéiques de réserve sous forme de microscopiques amas cytoplasmiques. Chacun de ces grains résulte de la fragmentation de la vacuole en nombreux sacs vacuolaires puis de leur déshydratation. Lors de la germination, les grains d'aleurone se réhydratent et servent de réserve nutritive à la plantule en croissance. Les gibbérellines ont la propriété de stimuler la synthèse d'amylases. Ces dernières jouent un rôle important dans la germination puisqu'elles permettent l'hydrolyse des réserves d'amidon qui constituent l'albumen. [...]

[...] Nous comparerons également les lots traités par le froid afin d'en déduire ces effets sur la germination Enfin, nous traiterons des embryons et des axes embryonnaires à l'acide gibbérellique afin de montrer l'effet de ce dernier sur des germinations situées à différents niveaux 1. Germination de pépins, d'embryons et d'axes embryonnaires traités par le froid Effets des enveloppes sur la germination : Pour le lot de graine de pommier on place 30 pépins conservés à dans une boite de pétri contenant du coton imbibé d'eau distillée et on laisse germer à 18-20°C, à l'obscurité et pendant une semaine. [...]

[...] On peut donc considérer qu'il existe un palier de concentration au-delà duquel l'acide gibbérellique a un effet moindre sur la synthèse d'amylase. Les gibbérellines provenant de l'embryon en croissance diffusent dans l'albumen jusqu'à la couche d'aleurones où elles induisent la synthèse et la sécrétion d'amylase. L'hydrolyse de l'amidon par celle-ci à la formation de sucres (maltose et glucose). Ces derniers sont absorbés au niveau du scutellum où ils sont transformés en saccharose destiné aux organes en croissance de la plantule. [...]