Les Viridiplantae Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes Synthèse d’après Hoek et al. (1998), Lecointre et Le Guyader (2006) et Brodie et al. (2007). Magnoliophytes (sens large) Em-bryo-bion-tes Les Viridiplantae Filicophytes (sens large) Bryophytes (sens large) D’après Bou-douresque, sous presse) Coléochaetophycées Strepto-biontes Charophycées Chaetosphaeridiophycées Zygnématophycées Klebsormidiophycées Chlorokybophycées Cladophorophycées Bryopsidophycées Dasycladophycées Trentepohliophycées Chloro-biontes Ulvophycées Trébouxiophycées Chlorophycées Prasinophycées Rhodobiontes (outgroup)

Cellule de Viridiplantae D’après Boudouresque, sous presse Cellule de Viridiplantae Thylakoïdes empilés longs (photosystème I) et courts ( granums ou pseudogranums : photosystèmes I et II) Polysaccharide intraplastidial : amidon vrai (amylose et amylopectine) Chloroplaste ADN procaryotique ADN eucaryotique Ribosome procaryotique 70S Thylakoïde avec les chlorophylles a, b (et c) Noyau Cyto-plasme Stigma Ribosome eucaryo-tique 80S Mitochon-drie avec crêtes en pile d’assiettes Plasma-lemme Amyloplaste: plaste spécialisé dans le stockage de l’amidon Centrosome Undulipodiums : lisses et identiques Paroi cellulaire : cellulose, hémicellulose, mannane et/ou lignine, etc. cinétosomes (et undulipodiums) : jusqu’à 30

Chez les Embryobiontes (Viridiplantae ‘évoluées’), les thylakoïdes courts sont disposés en paquets très réguliers, les granums. Photosystème II uniquement dans les granums Un granum Thylakoïde long

Spectre d'absorption de la lumière Coefficient d'extinction Viridiplantae : deux chlorophylles (a et b) Chl b Chl a Xanthophylles variées : lutéine, violaxanthine, zéa-xanthine, anthéraxanthine, siphonéine, etc. 105 Chl a Chl b Les chlorophylles sont les pigments dominants  couleur généralement verte Longueur d'onde (nm) 400 500 600 700 vert

L’appareil cinétique des Viridiplantae Caractère dérivé : il manque un des deux bras sur le doublet 1 L’appareil cinétique des Viridiplantae Les 5 parties classiques des Eucaryotes : undulipodiums, cinétosomes, racines undulipodiaires (avec cytosquelette), centrosome, stigma (chez cellules mobiles d’espèces photosynthétiques) Cytosquelette (actine, tubuline) Chloroplaste Stigma. Orga-nelle photo-sensible (ca-rotènes) Cinétosomes Racines undulipodiaires Centrosome Undulipodiums lisse

Reproduction sexuée chez Ulva (Ulvophycées, Chlorobiontes, Viridiplantae) Gamétogène (+) (n) Gaméto-cyste Gamè-tes (-) Gamè-tes (+)  Ulva sp. : les gamétogènes (+) et (-) et le sporo-gène sont morphologiquement identiques Gamétogène (-) (n)

2 1 : Le biocycle d'Ulva Gamète (+) (n) Gamète (-) (n) Œuf (= zygote) (2n) : Le biocycle d'Ulva 1 2 Sporogène (2n) Le zygote nage vers un substrat, se fixe et germe  sporogène Spore (n) Sporocyste La méiose (= réduc-tion chromatique)  4 spores (n) Les spores sont disséminées. Elles nagent vers un substrat et redonnent des gamétogènes (+) ou (-). Le biocycle est bouclé

Exemple de Pottia lanceo-lata (Bryophytes, Embryobiontes) 2. La spore germe 3. Jeune gamé-togène (n) 1. Une spore (n) 4. Le gamétogène porte des gamé-tanges mâles et femelles Exemple de Pottia lanceo-lata (Bryophytes, Embryobiontes) 8. Détail du spo-range, en coupe. La méiose  des spores (n) 5a. Gamétanges mâles (An) en-tourés de poils stériles (Pa) et de feuilles (H) 7. Trois sporo-gènes (2n) en fin de dévelop-pement 5c. Le gamète mâle n (Sc) na-ge vers le ga-mète femelle n (Oc) 5b. Gamétanges femelles (= ar-chégones Ar) entourés par des feuilles 6b. Deux zygo-tes (2n) ont germé en spo-rogènes (2n) 6a. Cinq gamè-tes femelles n'ont pas été fécondés Gamie = oogamie

Exemple de Polypodium vulgare (Filicophytes, Embryobiontes) 10, 11, 12. Formation du sporange (2n) 13. Dans le sporange, méiose  4 spores (n) 14. Un sporange contenant les spores (n). Elles sont disséminées 1. Une spore (n) 9. Le sporo-gène (2n), de grande taille par rapport au ga-métogè-ne : c'est la fougère dans le langage courant 2. Germination spore  gamé-togène (n) 4, 5. Dévelop-pement gamé-tange femelle (archégone) sur le gaméto-gène. Oc = ga-mète femelle (n) 7. Ga-mète mâle (n) dissé-miné 6. Gamétange mâle sur le gamétogène 3. Gamétogène nain (n) : quelques mm 8. Le zygote (2n)  jeune sporogène (H)

Dans l'étamine Exemple d'une Magnolio-phyte An-giosperme (plantes à fleur) Ovaire (organe femelle) A'. Cellu-le mère des spo-res (2n) B. Méi-ose  4 spores (n) C. La spore germe  gamé-togène mâle (n) ("pollen") Etamine (organe mâle) Une fleur herma-phrodite A. Le sporo-gène (2n)

Dans l'ovaire Ovaire (organe femelle) A''. Cellu-le mère des spo-res (2n) E. Méiose  4 spores (n) inégales F. Une des spores germe  gamétogène femelle (n) inclus dans sporogène 2n Etamine (organe mâle) Une fleur herma-phrodite A. Le sporo-gène (2n)

D. Le gaméto-gène mâle (n), disséminé (pol-len)  2 noyaux n (gamètes mâles) G1. Les deux no-yaux mâ-les, non dissémi-nés, emp-runtent le tube pollinique J. Le développement de l'embryon s'arrête  graine G3. Noyau du gamète femelle (n) K. Germina-tion : reprise développe-ment embryon  plantule H. Un noyau mâ-le fusionne avec le noyau femelle  zygote (2n). 4 = première divi-sion du zygote I. Le zygote commence développement aux dépens du tissus nourricier  embryon (5) L'autre noyau mâle (n) fusionne avec le no-yau secondaire (2n)  tissu nourricier (3n) G2. Noyau secondaire (2n)

D’après Camefort et Boué, 1980. Redessiné Le développement du gamétogène femelle Cellule mère des spores (2n) Méiose  4 spores (n) D’après Camefort et Boué, 1980. Redessiné 2 cellules synergides 2 noyaux polaires n Gamète femelle Fusion des 2 noyaux polaires  noyau polaire 2n 3 cellules antipodes Germination de la spore

Les différents biocycles de Viridiplantae S = sporogène G = gamétogène Magnolio-phytes Le gamétogène est réduit à quelques cellules et est inclus dans le sporogène S G Le sporogène est macroscopique et le gamétogène microscopique Filicophytes S G Le sporogène est réduit par rapport au gamétogène Bryophytes Bryop-sido-phycées S G Le sporogène et le gaméto-gène, de taille similaire, sont morphologiquement différents G Charo-phycées S G Ulvo-phycées Alternance régulière entre un sporo-gène (2n) et un gamétogène (n) ♂ et ♀ morphologiquement identiques G Prasino-phycées Une seule génération : le gamétogène (n)

Evolution chez les Viridiplantae LÉGENDE Fl = Fleur G = Graine "G" = Equivalent fonctionnel de la graine LÉGENDE T = Tige F = Feuille "R" = Equivalent fon-ctionnel de la racine R = Racine A = Appareil conducteur a, b, c = chlorophylles abc 1, x chl = 1, plusieurs chloroplastes S = Plastes spéciali-sés P = pyrénoïde Cystes = sporocys-tes, gamétocystes Anges = sporanges, gamétanges ± = parfois Magnoliophytes T F R A ab x chl S Noter que l'arbre est ici très simplifié et donc inexact Anges Fl G Filicophytes Bryophytes T F R A T F "R" A± ab x chl S ab x chl± S P± Anges Anges Charophycées Bryopsidophycées T± T± F± "R"± ab x chl ab x chl± S± P± Ulvophycées Anges± "G" ab x chl± P± Cystes Cystes Prasinophycées abc 1 chl P± Cystes

Schéma de la cellule de Centrohelida Axopode Schéma de la cellule de Centrohelida Mitochondrie Ecaille siliceuse Centroplaste Noyau Microtubule D’après Boudouresque (sous presse)