Morphogenèse végétale - Définition

Introduction

La morphogenèse végétale (du grec morphê/μορφη, forme, et genesis/γένεσις, naissance) constitue l'ensemble des mécanismes qui participent à l'édification d'une plante. Elle intervient de la germination de la graine jusqu'à la mort de la plante. Les mécanismes fondamentaux de la morphogenèse végétale sont communs à toutes les espèces végétales.

La construction des végétaux

La diversité morphologique des végétaux

Des ports différents chez des végétaux de même espèce

Le port désigne l’aspect, la forme générale d’un végétal. Par exemple, un arbre peut être dressé, en boule ou en drapeau. Il résulte de la disposition et du développement des organes c’est-à-dire du tronc et des branches, des tiges et des rameaux, feuilles … La morphologie dépend des caractéristiques génétiques de l’espèce. Il existe des différences entre les plantes d'une même espèce. Toutes ces différences s’expliquent par des interactions avec l’environnement (ombre des arbres, lumière, vent,air.... ).

Des morphologies semblables chez des végétaux d’espèces différentes

Des plantes d'espèces différentes peuvent avoir un aspect semblable si elles sont soumises à un même environnement. Cela se démontre si l’on déplace une fleur de montagne près d’une fleur de plaine, celle-ci modifie son aspect au point qu'elles se ressemblent.

Génotype et phénotype

La morphologie des végétaux résulte de l’expression du génotype de l’espèce. Cette information génétique est portée par les chromosomes dans le noyau (rappelons que les cellules végétales sont eucaryotes). La réalisation du génotype est modifiée par les facteurs de l’environnement.

La croissance d’une plante

Le développement du réseau racinaire

L’embryon contenu dans la graine comporte une ébauche de racine. Lors de la germination, cette ébauche s’allonge à partir de son extrémité et s’enfonce dans le sol. Elle forme la racine principale à partir de laquelle se forment les ramifications latérales : les racines secondaires.

L’édification des parties aériennes

L’embryon porte une petite tige pourvue d’une ébauche de bourgeon terminal. La tige se développe à partir de ce bourgeon apical. Une tige est formée d’une succession de nœuds et d’entre-nœuds. Quant aux feuilles, elles sont insérées au niveau des nœuds qui comportent également un bourgeon axillaire. C’est à partir de celui-ci que se développent les rameaux secondaires. Sous le climat tempéré, les feuilles ont généralement une durée de vie limitée. Chez les plantes dites annuelles ,les bourgeons sont des structures permanentes mais leur fonctionnement n’est pas continu, les feuilles tombent puis renaissent au printemps par ces bourgeons dits "axillaires", chez les plantes pérennes par contre , le fonctionnement des bourgeons se fait tout au long de la vie de la plante. En ce qui concerne le bourgeon apical (principal au niveau de l'apex, dôme de la plante) , il éclos chaque printemps assurant la croissance et la ramification de la tige . C’est donc du fonctionnement des bourgeons que dépend l’organisation des parties aériennes.

Croissance en épaisseur

On observe une croissance en épaisseur seulement chez les plantes pérennes (arbres) et d’années en années, la tige se transforme en tronc.

Le fonctionnement des zones de croissance

La croissance en longueur

La croissance en longueur est localisée à quelques millimètres de l’extrémité de la plante. Elle associe deux phénomènes : la division cellulaire (mitose au niveau du méristème) et l’élongation des cellules produites.

Le méristème est une zone de division, située sous une coiffe protectrice. Les cellules y sont de petite dimension et sont indifférenciées. Elles sont donc susceptibles de donner n’importe quel type cellulaire. Il produit deux types de cellules : une qui reste indifférenciée et qui continue à se diviser et une cellule qui cessera de se diviser mais qui participera à la structure de la racine (qui vont subir un allongement dans la zone d’élongation). Pour l’élongation : voir 3. Plus loin de l’extrémité, les cellules acquièrent des caractères spécifiques en liaison avec leur fonction : c’est la zone de différenciation. Par exemple des cellules prennent leur fonction de transport de la sève, poils absorbant, conducteur de sève, stockage de l’amidon …

Fonctionnement des bourgeons et différentiation cellulaire

Les bourgeons sont situés à l’extrémité des tiges ou des rameaux (bourgeon apical) et à l’aisselle des feuilles (bourgeon axillaire). Chaque bourgeon est constitué d’un méristème apical, d’ébauche de feuilles imbriquées recouvrant ce méristème apical et de cellules méristématiques situées à l’aisselle de chaque ébauche de feuilles.