Licence Sciences du vivant - Angiospermes

Licence mention Sciences du vivant - Diversité et Fonctionnement des Angiospermes

• Épreuve écrite - Contrôle continu #2
• Date: 11 décembre 2024
• Durée: 1h00
• Enseignant: F. Bernier
• Université: Strasbourg
• Faculté: Sciences de la vie
• Utilisation de téléphones portables interdite pendant l'épreuve. Appareils à éteindre. Calculatrice interdite. Répondrez sur feuille optique.

La fleur

• Les fleurs des espèces récentes ont généralement plus d'organes que les fleurs plus anciennes.
• Le pistil est formé par la fusion de plusieurs carpelles.
• Les organes floraux proviennent de modifications de tiges au cours de l'évolution.
• Les espèces monoïques possèdent des fleurs unisexuées.
• L'ovaire se transforme en graine après fécondation.
• La fleur possède généralement 4 types d'organes.

La biotechnologie végétale

• Les protoplastes sont des plastes pouvant fusionner.
• Il existe des différences génétiques entre les cellules d'une même plante.
• La mutagenèse chimique produit de nouveaux phénotypes, mais l'impact génétique précis est souvent inconnu.
• La transformation génétique permet la régénération d'une plante entière à partir d'une cellule.
• La sélection massale consiste à choisir les plantes aux fruits les plus lourds pour la génération suivante.
• La pollinisation permet des croisements entre espèces différentes.

Révolution verte

• Pratiques augmentant le rendement des cultures: utilisation massive d'engrais de synthèse, mécanisation, utilisation de produits phytosanitaires, culture cellulaire in vitro.

Domestication des plantes

• La domestication des plantes a commencé il y a environ 10 000 ans.
• La domestication est possible grâce à la diversité interspécifique.
• Le coton et le colza sont parmi les premières plantes domestiquées.
• Les plantes domestiquées présentent des mutations par rapport aux plantes sauvages.
• Les plantes domestiquées sont souvent moins résistantes aux maladies que les plantes sauvages.
• La domestication peut entraîner une diminution de la diversité génétique.

Reproduction digénétique

• Pas de détails spécifiques disponibles sur ce sujet.

Reproduction des Angiospermes

• Les gamétanges sont des organes réduits à une seule cellule.
• L'ovule est le gamétange femelle.
• L'endoprothallie indique que le développement du gamétophyte femelle se produit à l'intérieur de la fleur.
• Les noyaux centraux du gamétophyte femelle correspondent aux deux gamètes participant à la double fécondation.
• La cellule végétative fait partie du grain de pollen.
• La méiose de la cellule générative génère les gamètes mâles dans le grain de pollen.

Évocation florale

• Le florigène est le gène FT.
• La perception de la photopériode se produit dans les feuilles.
• Le florigène est transporté des feuilles au méristème apical caulinaire.
• Le florigène est un signal transporté dans le xylème.
• La protéine FT transforme une feuille en méristème reproducteur.
• Le florigène est le même pour les plantes de jours courts et de jours longs.

Plantes transgéniques

• Première culture transgénique à grande échelle en 1996.
• Blé et riz sont les principales cultures transgéniques à l'échelle mondiale.
• Le maïs MON810 est résistant à un insecticide.
• La technique de Rhizobium réalise naturellement une transformation génétique.
• Les papayers transgéniques sont résistants à un virus.
• Le Riz Doré produit un précurseur de la vitamine A.

Édition du génome par CRISPR

• CRISPR permet de modifier le génome des plantes à des sites précis.
• Des mutations peuvent rendre les plantes résistantes à des pathogènes.
• La néo-domestication poursuit la domestication des espèces existantes.
• CRISPR ne permet pas forcément d’augmenter la résistance au stress.

Phénotype suite à mutation

• Une mutation supprimant la fonction B pour la détermination de l'identité des organes floraux entraînerait un phénotype où les pétales seraient remplacés par des sépales, ou vice versa.

Dissémination du pollen et des graines

• Les espèces entomophiles produisent des grains de pollen lisses et légers.
• Le vent est un facteur important pour la dispersion du pollen chez les angiospermes.
• Chez les espèces anémophiles, le périanthe est généralement absent.
• Le vent peut intervenir dans la dispersion du pollen, des graines et des fruits.
• Chez les espèces dioïques, le pollen est transporté d’une fleur à l’autre.
• Chez les espèces monoïques, le pollen est transporté au sein d’une même plante.

Inflorescence

• Les lettres A, B, C et D représentent respectivement le méristème floral, le pédoncule, la fleur et la bractée.
• L'inflorescence est de type cyme bipare et est indéterminée.

Reproduction asexuée

• Les structures impliquées dans la reproduction asexuée des plantes sont les bulbes, les stolons, les bulbilles, les rhizomes等.

Première domestication par l'Homme

• Les premières plantes domestiquées par l'Homme ont été des céréales (blé, orge) et des légumineuses (pois, lentilles).

Caractères impliqués dans la domestication

• Les caractères sélectionnés durant la domestication des plantes incluent une taille réduite des plantes, une grande quantité de fruits et graines, l'autofécondation et l'absence de toxines.

Cycle de reproduction des Angiospermes

• Les chiffres 6 et 12 indiquent respectivement la méiose et la fécondation dans le cycle de reproduction.
• Les chiffres 3, 4 et 13 correspondent aux tissus haploïdes.
• Les chiffres 13 et 5 correspondent aux albumen et suspenseur.

Cultures transgéniques aux États-Unis

• Le colza et le soja sont des cultures majoritairement transgéniques aux États-Unis.

Phytohormones - Généralités

• Les phytohormones sont souvent des isoprénoïdes.
• Les brassinostéroïdes sont des phytohormones plus récentes.
• Les phytohormones agissent souvent à distance de leur site de synthèse.

Auxine

• L'auxine est impliquée dans le développement des primordia foliaires.
• L'auxine est essentiellement produite au niveau du méristème apical racinaire.
• L'auxine joue un rôle prépondérant dans le contrôle de la mérèse.
• Le transport de l'auxine se fait principalement dans le phloème et est polaire.
• Les transporteurs PIN contrôlent spécifiquement l'efflux d'auxine (déplacement de l'auxine hors des cellules).

Levées de dormance des graines

• L'éthylène inhibe la levée de dormance des graines.
• Les gibbérellines issues de la couche d'aleurone déclenchent la germination des graines.
• L'augmentation de la concentration en gibbérellines conduit à la libération d'enzymes comme les α-amylases favorisant la germination.

Strigolactones

• Les strigolactones sont nécessaires à la formation de la symbiose mycorrhizienne en contrôlant l'élongation du tube pollinique.
• Elles régulent le développement des nodules fixateurs de N2 dans les légumineuses.
• Les strigolactones sont synthétisées à partir d'isoprénoïdes.

Cytokinines

• Les cytokinines jouent un rôle prépondérant dans le contrôle de la mérèse.
• Elles stimulent la caulogenèse in vitro des cales.
• Les cytokinines sont principalement transportées par le xylème.
• Elles sont produites au niveau du méristème apical caulinaire.
• Elles inhibent la sénescence des feuilles.

Mutants aux gibberellines

• Les mutants affectés dans la réponse aux gibberellines présentent une diminution de la longueur des tiges et de la taille des fruits.

Défenses contre les stress biotiques

• Un mutant incapable de conjuguer l'acide jasmonique à l'isoleucine est plus sensible aux insectes herbivores.
• Un mutant incapable de synthétiser l'acide jasmonique est plus sensible aux insectes herbivores.
• L'acide salicylique stimule les mécanismes de défense des plantes contre les attaques d'insectes.

Annotation des parties de la plante

• L'annotation 1 correspond au calice, la 2 à la pointe de la tige et la 3 à la bourre.
• Les annotations 4 à 8 correspondent aux auxines, aux strigolactones, aux cytokinines, leur activation/inhibition.

Voie des phénylpropanoïdes

• La voie des phénylpropanoïdes contribue à la synthèse des monolignols et des anthocyanes.
• Cette voie est également dénommée la voie Shikimate/Chorismate.

L'artémisinine

• L'artémisinine est un diterpène utilisé comme antimalaria.

Métabolisme des isoprénoïdes

• La voie du mévalonate utilise l'acétyl-CoA.
• La voie du méthylérythritol phosphate est localisée dans le chloroplaste.
• Les monoterpènes ont un squelette composé de 10 carbones.

Métabolisme spécialisé

• Les métabolites spécialisés ont d'autres fonctions que des actions défensives.
• La nicotine dans le nectar peut nuire à la pollinisation.
• Les métabolites spécialisés proviennent de voies de biosynthèse très conservées.

Métabolisme spécialisé : défenses des plantes

• La biofortification vise à améliorer les défenses des plantes contre les bioagresseurs.
• Le caoutchouc est un polymère d'isoprène, mais la biosynthèse de la vinblastine pourrait montrer une convergence d'évolution.
• L'hydroxychloroquine et la chloroquine sont des métabolites de plantes utilisés comme médicaments antipaludiques.

Défenses chimiques contre les bioagresseurs

• Le mécanisme de défense indirecte implique plusieurs niveaux trophiques, avec des métabolites spécialisés volatils.
• La nicotine présente un effet addictif chez les herbivores, mais augmente aussi leur activité nutritionnelle.

Glucosinolates

• Les glucosinolates sont des métabolites soufrés impliqués dans les défenses des plantes.
• Les glucosinolates sont caractéristiques des crucifères et se convertissent en isothiocyanates lors de l'herbivorie par les insectes.

Lignine

• La lignine est un polymère produit par une réaction d'oxydation provenant de monolignols.
• Elle joue un rôle important dans les parois cellulaires des végétaux.

Autres sujets

• Betterave à sucre: domestiquée en Europe il y a ~10 000 ans.
• Métabolite spécialisé du Chrysanthème utilisé comme insecticide: le pyrèthre.
• Tomate violette OGM biofortifiée (amélioration du contenu en nutriments): bêta-carotène, lycopène.

Testez vos connaissances sur la diversité et le fonctionnement des angiospermes dans ce contrôle continu. Cette épreuve écrite inclut des questions sur la morphologie des fleurs et la biotechnologie végétale. Préparez-vous à démontrer votre compréhension des concepts clés abordés en classe.