Développement des Angiospermes

Cours Développement des organismes végétaux (Cas des Angiospermes)

• Le cours porte sur le développement des Angiospermes, depuis la fécondation jusqu'à la floraison.
• Le cours est divisé en chapitres: Embryogenèse, méristèmes et élaboration du corps de la plante, et développement inflorescentiel et floral.
• Le cours comprend des exemples, des travaux pratiques (TP), et des analyses de résultats de recherches scientifiques pour la compréhension globale du développement des plantes.

Objectifs et attentes

• Comprendre les grandes étapes du développement d'une Angiosperme de la fécondation à la floraison.
• Identifier et décrire les structures importantes du développement (stades embryonnaires, méristèmes, fleurs et inflorescences).
• Connaître les mécanismes régulateurs du développement.
• Analyser les résultats de recherches scientifiques et les intégrer dans la compréhension globale du développement végétal.

La Phase de Morphogenèse

• L'embryogenèse comprend 3 phases: Morphogenèse, Maturation, et Déshydratation.
• Phase de morphogenèse: Développement de l'embryon, Différenciation des apex, Embryogenèse précoce des monocotylédones, Établissement de domaines de partition, Développement du suspenseur et de l'albumen
• Le développement de l'axe de la future plante s'effectue par la différenciation des méristèmes apicaux caulinares (SAM) et radiculaires (RAM).

La Phase de Maturation

• L'accumulation de substances de réserves (sucres, lipides) dans la graine et les cotylédons de certaines plantes.

La Phase de Déshydratation

• Arrêt du développement et entrée en dormance.

La Double Fécondation

• Une caractéristique unique des Angiospermes.
• Implication de 2 gamètes mâles dans la fécondation de l'oosphère et de la cellule centrale.
• Développement du zygote et de l'endosperme.

Changement de polarité du zygote (cellule fécondée)

• La fécondation est accompagnée d'un changement de polarité du noyau de l'oosphère et d'une redistribution du matériel cytoplasmique.
• Le noyau migre vers le pôle chalazien.

Clivage du zygote (division cellulaire)

• La division du zygote est fréquemment asymétrique.
• Séparation des chromatides sœurs.
• Mise en place de la paroi cellulaire.

Développement embryonnaire d'une dicotylédones

• Processus de différenciation des tissus et organes embryonnaires.

Stade 2 cellules

• L'embryon vrai se divise en 2 cellules.
• Production des cotylédons, apex caulinaire et hypocotyle.

Division asymétrique du zygote

• Les protéines WOX2 et WOX8 participent à la polarisation du zygote et à la différenciation des cellules filles.
• Migration de ces protéines vers les pôles de la cellule.

Rôle du gène YODA

• YDA est crucial pour l'élongation de la cellule basale et la formation du suspenseur.
• L'expression de YDA dans le zygote est nécessaire à son élongation.

Rôle de l'auxine

• L'auxine joue un rôle dans le transport et le signalisation acropète dans les cellules du suspenseur.
• Le transport de l'auxine est crucial pour la formation de l'embryon.
• Les facilitateurs d'efflux PIN7 sur la membrane apicale des cellules du suspenseur sont importants.

Stade octant

• 4 types cellulaires: Cellules embryonnaires supérieures, cellules embryonnaires inférieures, hypophyse, autres cellules du suspenseur.
• Différences entre les types cellulaires selon position et profil de transcription.

Stade octant : domaines de développement

• 2 domaines de développement sont déjà définis au stade octant (apical et basale).
• Cellules qui formeront partie apicale de la plantule (vert claire) et celles qui formeront partie basale (orange) sont définies.
• L'organisation apicale-basale déjà en place.

Organisation apicale-basale de l'embryon

• Les gènes WOX sont cruciaux pour la mise en place de l'organisation apicale-basale de l'embryon.
• L'expression différentielle de ces gènes joue un rôle essentiel au cours de l'embryogenèse précoce.

Stade globulaire

• Symétrie radiale de l'embryon.
• Formation du protoderme (couche externe).

Stade globulaire à cœur (Fin)

• Etablissement d'une symétrie bilatérale.
• Début de la différenciation des cotylédons.

Rôle de l'auxine dans la formation des cotylédons

• Au stade globulaire à cœur, l'auxine joue un rôle essentiel dans la formation des cotylédons.

Stade pince

• Vue générale de la structure de l'embryon, des ses différents composants et parties, ainsi que leur rôle dans le développement de la graine.

Stade canne

• Description de l'organisation apicale-basale, et radiale de la croissance de l'embryon au stade canne.

Stade fer à cheval

• Différenciation complète des tissus conducteurs (xylème, phloème).
• Rôle de la germination pour la différenciation complète.

Les phases de l'embryogenèse

• Développement de l'embryon.
• Différenciation des apex au cours de l'embryogenèse.
• Embryogenèse précoce des monocotylédones.
• Etablissement des domaines de partition au cours de l'embryogenèse.
• Développement du suspenseur.

L'albumen

• L'origine provient d'un noyau 3n.
• L'albumen est un tissu nourricier pour l'embryon.
• 3 types de développement cellulaire de l'albumen: Hélobial, nucléaire, et syncitium.
• Cellularisation de l'albumen, suivit par la mort cellulaire programmée.

Différenciation des cellules de l'albumen

• 4 types cellulaires de l'albumen (cellules de transfert, couche à aleurone, albumen amylacé, ESR).
• Différences dans les profils d'expression génique liés à leurs fonctions.

Balance 3n/2n

• Balance essentielle pour le développement de l'albumen.
• Interaction entre génomes nucléaires des gamètes.

A maturité de la graine

• 2 cas: albuminées et exalbuminées.
• La composition du tissu nourricier (albumen) difère entre les grains.

Développement du suspenseur (origine, morphologie, caractérisitiques cellulaires)

• Origine des cellules, Morphologies variables, Caractéristiques cellulaires (abondance de réticulum endoplasmique lisse, avec des prolongements dans l'albumen et le nucelle) et rôle important dans la synthèse de nutriments.
• Rôle actif dans la synthèse et le transport de nutriments des tissus maternels vers l'embryon.
• Développement inhibé par l'embryon.

Autres pages (summary of findings regarding specific genes, phenotypes and their significance in the stages of development. )

Ce quiz porte sur le développement des Angiospermes, abordant des phases clés telles que l'embryogenèse, les méristèmes et les inflorescences. Les participants devront comprendre les mécanismes régulateurs de la morphogenèse et analyser des recherches scientifiques pertinentes. Ce quiz vise à renforcer les connaissances des étudiants en biologie végétale.