La germination de la graine

Qu’est ce qu’une graine ? Difficile d’y répondre, mais on peut déjà dire qu’une graine est constituée :

  • de réserves nutritives appelées cotylédons et albumen (b & c);
  • d’un embryon, sorte de mini, mini, mini plante (d) ;
  • d’une « peau » qui entoure le tout appelé tégument (a) ;

Structure schématique d’une graine – Agnieszka Kwiecień – CC BY 2.5

Une graine est donc équipée de tout ce qui est nécessaire pour engendrer une nouvelle plante. Elle attend « simplement » que trois conditions environnementales principales soient réunies :

  • de l’eau en quantité suffisante ;
  • une température optimale ;
  • un substrat bien aéré ;

Il y a bien évidement d’autres exigences (scarification, longue période de froid, etc…) mais ces trois conditions sont principales et communes à l’ensemble des graines.

Pendant la période de dormance qui peut durer plusieurs années, l’embryon est maintenu dans un état de vie suspendu. L’eau représente moins de 2% du poids d’une graine (à comparer aux 95% d’eau contenus dans une plante verte développée). Ce faible taux d’eau protège la graine du gel.

Une graine se comporte comme une éponge sèche, elle peut absorber une grande quantité d’eau. Cette eau, une fois présente, est d’abord absorbée par un processus d’imbibition qui résulte de l’infiltration des molécules d’eau. Au fur et à mesure de l’absorption de l’eau, les composants cellulaires se ramollissent et gonflent. Le tégument, n’ayant pas les mêmes capacités d’absorption et d’expansion que le contenu de la graine (ils sont moindres), se fissure. L’embryon et les cotylédons ont maintenant un accès plus facile à l’eau et l’oxygène contenus dans le sol, le processus chimique accélère.

La finalité de ces événements chimiques, sans entrer dans les détails, est la rupture des grosses molécules de réserves en molécules plus petites et aisément transportables comme des sucres et acides aminés. Destinées à l’embryon, ces substances sont utilisées pour fabriquer de nouvelles cellules et fournissent l’énergie nécessaire à la croissance.

Résultat, la racine pousse dans le sol et ancre la nouvelle plante, prélève les minéraux nécessaires et absorbe l’eau par un autre processus, très important, appelé osmose (nous consacreront un article à ce sujet). Puis c’est au tour de la tige de pousser. En s’accroissant, elle extrait les jeunes feuilles du sol (qui sont déjà présente au stade embryonnaire) pour les pointer vers la lumière.

Image tirée de la page 636 de « The natural history of plants, their forms, growth, reproduction, and distribution; » (1902) – Domaine public

Pendant les premières étapes de la croissance, la germination est entièrement dépendante de la nourriture fournie par les structures de réserve de la graine (cotylédons et albumens). Une telle dépendance à partir d’une source exogène est caractéristique d’une nutrition hétérotrophe (hétéro – différent ; trophie – nutrition).

Une plante établie qui réalise la photosynthèse a une nutrition autotrophe (auto – soi-même). La plante passe à ce mode de nutrition quand les premières feuilles de la germination arrivent à la lumière. C’est une rupture majeure entre la dépendance à la nourriture fournie par la graine et le passage à l’indépendance nutritive. Une fois qu’elle a commencé, la photosynthèse produit alors toute la nourriture dont la plante a besoin.

Le germination se termine officiellement quand la pousse émerge du sol. La suite du développement concerna la croissance de la tige, l’expansion complète des premières feuilles et, sous terre, par l’accroissement du système racinaire par des ramification successives.

La suite au prochain épisode !

 

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