Licence professionnelle Aménagement et Gestion Écologiques des Paysages URbains (AGÉPUR) Module : Bases de Biologie Végétale Tissus et Architecture de la Plante Grandes fonctions de la Plante

= tiges et branches, feuilles et fleurs 2. Système caulinaire = tiges et branches, feuilles et fleurs Une année de croissance

Croissance de la tige Croissance en hauteur par le bourgeon terminal : les plantes croissent par leurs extrémités (c’est le bout de la branche qui s’allonge et non la base qui pousse sur le reste) Le méristème apical est responsable de l’allongement de la tige, de la formation des feuilles et des bourgeons latéraux (axillaires). Il est aussi à l’origine des autres méristèmes de la tige.

Tiges modifiées Stolon Rhizome Bulbe Stolon : tige rampant à la surface du sol et pouvant développer de nouvelles pousses.

Rhizome : tige souterraine Certains rhizomes peuvent accumuler des réserves d ’amidon.

Tubercules : cas particulier de rhizome. « Yeux » = bourgeons de la tige.

Bulbe : pousse souterraine formée de feuilles qui accumulent des réserves d’amidon. Tige Racines

3. Croissance de la tige et des racines Croissance primaire = croissance en longueur à partir du méristème du bourgeon terminal. N.B. si un bourgeon latéral se développe, il devient le bourgeon terminal de la tige qu’il fabrique. Croissance secondaire = croissance en épaisseur de la tige (se fait surtout à partir d’un méristème cylindrique appelé cambium vasculaire)

Au coeur du bourgeon, la zone où s'effectue l'organogenèse : l'apex qui comprend un méristème.(M) Bourgeons de marronnier intacts et bourgeon disséqué montrant les jeunes feuilles. L'organogenèse se réalise dans le bourgeon (nu ou écailleux).

Ramification des systèmes aériens

Notions d’architecture végétale : modèles architecturaux 24 modèles architecturaux identifiés chez les plantes (1) Le schéma de croissance (monopodiale ou sympodiale, continu ou rythmique) (2) Le schéma de branchement (degrés de dominance apical, épitonie, hypotonie...) (3) Différenciation morphologique des axes (orthotropes, plagiotropes) (4) Type de floraison (simple, complexe, terminale ou latérale)

Ramifications de la tige par les bourgeons latéraux (ou axillaires). Dominance apicale: Bourgeon terminal sécrète des hormones végétales qui inhibent la croissance des bourgeons latéraux. Élimination du bourgeon terminal stimule la croissance des branches latérales. Un bourgeon latéral qui se développe en tige devient le bourgeon terminal de cette tige. Bourgeon terminal intact Bourgeon terminal enlevé

Ramification des systèmes aériens Le fonctionnement du méristème apical caulinaire conduit à la mise en place : - d’une feuille - portion de tige - méristème axillaire Les méristèmes axillaires sont dormants (dominance apicale)

Différents degrés de dominance apicale L’auxine produite par le bourgeon apical est responsable de la dominance apicale

Ramification des systèmes aériens Croissance Monopodiale : croissance en longueur assurée par le bourgeon apical sapin

Ramification des systèmes aériens Croissance sympodiale : le bourgeon apical meurt et la croissance en longueur est ensuite assurée par un ou plusieurs bourgeons axillaires sympodiale monochasiale (tomate) sympodiale dichasiale (lilas)

Croissance sympodiale Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Croissance sympodiale

Ramification des systèmes aériens Acrotonie : ramifications latérales sommitales plus développées Basitonie : ramifications latérales basales plus développées marronier chêne

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Acrotonie

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Hypotonie et Epitonie : le port des branches

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Hypotonie

Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Epitonie

Croissance orthotrope : croissance verticale Notions d’architecture végétale : croissance et ramifications des tiges Croissance orthotrope : croissance verticale Croissance plagiotrope : croissance horizontale

Modélisation de la croissance de la tige et des racines Un L-System (ou système de Lindenmayer) est une grammaire formelle, permettant un procédé algorithmique, inventé en 1968 par le biologiste hongrois Aristide Lindenmayer qui consiste à modéliser le processus de développement et de prolifération de plantes

Modélisation de la croissance de la tige et des racines F : Se déplacer d’un pas unitaire + : Tourner à gauche d’angle α - : Tourner à droite d’un angle α [ : debut d’un embranchement ] : debut d’un embranchement

Modélisation de la croissance de la tige et des racines F : Se déplacer d’un pas unitaire + : Tourner à gauche d’angle α - : Tourner à droite d’un angle α [ : debut d’un embranchement ] : debut d’un embranchement

Modélisation de la croissance de la tige et des racines

Coupe d'une tige primaire (première année de croissance) de dicotylédone Tige primaire = tige qui se forme à partir du méristème du bourgeon terminal.

Faisceau libéroligneux Slérenchyme (fibres) Phloème primaire Procambium Xylème primaire Faisceau libéroligneux Le xylème primaire et le phloème primaire se forment à partir de la différenciation de cellules du procambium. Le procambium est formé de cellules méristématiques provenant du méristème du bourgeon.

Faisceau libéroligneux Phloème primaire Xylème primaire Procambium Moelle (parenchyme) Épiderme

Entre les faisceaux, des cellules de parenchyme se transforment en cellules méristématiques. Il se forme alors un cambium qui unit entre elles les bandes de procambium. L’anneau de cambium qui se forme est appelé cambium vasculaire

Croissance secondaire Ces cellules du cambium vasculaire se divisent et se modifient en cellules du phloème (ce qui donne le phloème secondaire) Ces cellules du cambium se divisent et se modifient en cellules du xylème (ce qui donne le xylème secondaire)