35.3: Structure des graines et développement précoce du sporophyte

Les structures des graines sont composées d'un tégument protecteur entourant l'embryon de la plante, et d'une réserve de nourriture pour l'embryon en développement. L’embryon contient les tissus précurseurs des feuilles, de la tige et des racines. Les endospermes et les cotylédons — les feuilles des graines — agissent comme réserves alimentaires pour l’embryon en croissance.

L’embryon contient un double lot de chromosomes, un lot de chaque parent. La fécondation de l’ovule haploïde par le sperme haploïde donne naissance au zygote, qui évolue en embryon.
L’endosperme est une caractéristique commune à la plupart des plantes à fleurs, et il est créé au cours du processus de double fécondation. Ici, deux spermatozoïdes entrent dans chaque ovule. Un spermatozoïde féconde l’ovule ; l’autre féconde la cellule centrale, produisant l’endosperme. Les conifères et autres gymnospermes ne subissent pas de double fécondation, et n’ont donc pas un véritable endosperme.
La structure des graines diffère entre les monocotylédones et les dicotylédones, deux types de plantes à fleurs.

Les monocotylédones, comme le maïs, ont un seul grand cotylédon appelé le scutellum, qui se connecte directement aux tissus vasculaires embryonnaires. L’endosperme sert de réserve alimentaire. Pendant la germination, le scutellum absorbe les matières alimentaires libérées enzymatiquement et les transporte à l’embryon en développement.

L’embryon monocotylédone est entouré de deux gaines protectrices. La première, le coléoptile, couvre la jeune pousse. La seconde, le coléorhize, enferme la jeune racine. Les deux structures facilitent la pénétration du sol après la germination.

Les graines de dicotylédones peuvent être endospermiques ou non endospermiques. Chez les dicotylédones endospermiques, comme les tomates, les réserves alimentaires sont présentes dans l’endosperme. Pendant la germination, les cotylédons absorbent les matériaux alimentaires libérés enzymatiquement de l’endosperme et les transportent à l’embryon en croissance.

Les graines se développent à partir de fleurs fertilisées. Plus précisément, les graines se développent à partir d'ovulestrouvé dans l'ovaire de la fleur,par un processus appelé "double fertilisation". Au cours de ce processus, un spermatozoïde fertilise l'ovule et unLe sperme féconde les deux noyaux polaires,qui se traduit par un sporophyte embryonnaire et un endosperme - un magasinde nutriments.

L'embryon sporophyte a un double ensemblede chromosomes, un ensemble de chaque parent, formépar la fécondation d'un ovule haploïde par un spermatozoïde haploïde. L'embryon est constitué du tissu précurseur des tigeset les racines, ainsi qu'une ou plusieurs feuilles embryonnaires appeléescotylédons. L'embryon est entouré d'une réserve alimentairesous la forme d'un endosperme, de nicotylédones ou des deux,et est enfermé dans une enveloppe protectrice de la grainepour former une graine.

Les plantes sont généralement classées en monocotylédones ou en dicotylédones,en fonction du nombre de nanotylédones dans leurs graines. En général, les graines de monocotylédones ont un seul gros cotylédonappelé le scutellum. Pendant la germination, le scutellumabsorbe les matières alimentaires libérées par voie enzymatiquede l'endosperme et les transporteà l'embryon en développement.

Les graines de dicot, par contre, ont deux cotylédons charnus. De nombreuses graines de dicotylédones matures manquent d'endosperme et de réserve alimentairedans les cotylédons. Certains dicots, cependant, ont des graines avecun endosperme qui stocke les nutriments, semblable à la plupart des monocotylédones.

L'axe embryonnaire des graines de monocotylédones et de dicotylédonesse compose de la plumule, du radicule et de l'hypocotyle. Toutes ces structures participentdans la germination des semences et le développement précocede la plantule, ou sporophyte. Pendant la germination, le tégument de la grainese rompt et cède à la radicule, le premier organedu jeune sporophyte.

En réponse à la lumière, les cotylédons se séparent,l'hypocotyle se redresse, et l'épicotyles'étend et forme ses premières vraies feuilles. Alors que les réserves alimentaires s'épuisent,les cotylédons se flétrissent. Finalement, les nouvelles feuilles s'étendentet commencent à synthétiser leur nourriture par photosynthèse.