Dominique. Posté(e) le 27 octobre 2017 Signaler Partager Posté(e) le 27 octobre 2017 (modifié) Grain de Maïs Germination Dans un précèdent article on s’est interrogé sur la manière dont le tube pollinique pénétrait les stigmates de l’épi de maïs. La question explorée aujourd’hui est : « comment est organisé un grain de Maïs » ? Le grain est porté par un épi - on parle de la rafle, ce nom est utilisé en botanique pour désigner l'axe central d'un épi de maïs regroupant plusieurs centaines de grains. Le grain est appelé Caryopse : Wikipedia nous dit : En botanique, le caryopse ou grain est un fruit sec simple, indéhiscent (ses graines ne se libèrent pas seules), dont la graine, appelée « amande », est intimement soudée au péricarpe (enveloppe, exemple du son pour le blé) par son tégument (à la différence de l'akène). Les fruits de toutes les plantes de la famille des graminées ou poacées sont des caryopses. Zea Maîs est une plante de la famille des Poaceae (les graminées) donc elle fait partie des monocotylédones. Le grain de maïs se remplit d’ amidon surtout à partir de Septembre dans notre région .L’ accumulation de cet amidon progresse de la pointe de l’ épi vers la base et dans les graines de la périphérie vers la rafle . La ligne de remplissage (notée en rouge sur la photo) permet de connaître l’état de maturation du grain et donc de décider de sa récolte . Les plans de coupe utilisés :Coupe plan frontal Cette coupe nous met en présence de trois structures :A - Les téguments - B - la zone de réserve : l’ albumen - C – le Cotylédon unique :le Scutellum . Ce Scutellum est petit par rapport à la masse que représente le tissu de réserve.Coupe plan sagittal 3 coupes ont été réalisées après avoir mis la graine en milieu humide pour favoriser le développement de l’embryon. Ces coupes mettent bien en évidence le caractère aplati du scutellum. ( le germe )Au centre du scutellum se trouve la plantule La plantule a 3 parties :A- la gemmule. ( entourée du limbe du cotylédon )B - la tigelle.C - la radicule. *La gemmule désigne le bourgeon de l’embryon qui se développera en une pousse feuillée ; donc la partie aérienne de la plante. Au sommet de la gemmule on trouve le Coléoptile (voir plus loin) . On constate que le cotylédon est fixé à sa base de la gemmule et se développe autour .. *La tigelle est la petite tige qui supporte le cotylédon et les ébauches des premières feuilles (gemmule) .*La radicule c’est la première racine élaborée par un végétal au niveau de son embryon. Elle apparaît normalement la première lorsqu’une graine commence à germer. Sur cette coupe sagittale on constate que la croissance de la radicule pousse le Coleorhize (A) qui est ce petit étui uni stratifié qui recouvre la radicule des embryons de Poacées . . Coupe plan transverse Cette coupe montre la forme triangulaire du cotylédon dans un grain de maïs au sein de ce cotylédon on trouve l’ embryon ( sur la photo la coupe passe par la tigelle ( A ) La germination : Quand le sol est entre 8 et 10 °c - et que le taux d’ humidité est satisfaisant la graine se met à germer par levée de l’ inhibition qui assure sa dormance durant l’ hiver - Les mécanismes enzymatiques vont déclencher l’ hydrolyse des réserves et le début de la croissance de la radicule et du coléoptile . Coupe de la radicule au 8 éme jour de son développement : Coupe du coléoptile :3 coupes du Coléoptile à des niveaux différents et le fourreau du coléoptile vide Coupe A non colorée / Coupe B - C coloration bleu Astra ( les autres colorations donnaient des résultats encore plus décevants ) . Le coléoptile forme donc un fourreau - dans lequel glisse un allongement progressif de la tigelle ;Ce qui va pousser les 2 feuilles primitives de la gemmule vers l’ extérieur tout en lui assurant une protection contre l’ agression de la terre . Une fois le sol perforé, l’aire libre et le soleil vont déclencher l’ouverture du coléoptile . En 48 heures les jeunes feuilles prennent leur couleur verte. Le coléoptile qui forme ce fourreau autour de la gemmule et qui la protégé peut être considéré comme le cotylédon - Cette gaine va s’ allonger vers la surface et protéger la croissance de la gemmule . La gemmule va donner la première feuille et le bourgeon terminal.Comme la tigelle ne s’allonge pas le grain n’est pas soulevé et va rester en terre .Donc le cotylédon dans le grain de maïs est composé d’un limbe en écusson qui reste coller à la réserve en albumen et d' un coléoptile qui va se développer en formant la gaine protectrice . En A ouverture du coléoptile .En B existence de racines secondaires dont l’origine se trouve dans la tigelle . L’organisation des téguments : On distingue :- A-la cuticule très fine .- B -le péricarpe qui est constitué de plusieurs couches cellulaires ce qui permet de parler de péricarpe externe et de péricarpe interne.-C- le testa ou tégument séminal ou spermoderme.-D- la bande hyaline (ou épiderme du nucelle) ou périsperme. -E- la couche d’aleurone. -F -la couche d’albumen ou endosperme. Pourquoi le péricarpe est elle si résistant ? L’examen au microscope en contraste de phase montre une disposition de type fibre, de la zone du péricarpe interne.Les cellules sont allongées, elles sont soudées par leur extrémité et forme un faisceau . La mise en évidence de la réserve en amidon :L’ albumen résulte du développement de l’ œuf accessoire .Tout débute par une division intense des cellules souches aboutissant à la formation d’un tissu où les noyaux ne sont pas séparés par des cloisons cellulaires . Ces noyaux se disposent à la périphérie du sac embryonnaire en formant une masse Coenocytique ( très fréquent chez les algues et les champignons ) .Ce n’est que dans un deuxième temps que les cloisons vont apparaître formant un tissu végétal habituel ( comme sur la photo ) ( NB : dans la noix de coco ce phénomène de transformation est incomplet ce qui donnera le jus central de la noix ) .Chez les céréales se développe une accumulation de réserves dans l’albumen .Les cellules se gorgent d’amidon mais aussi de protéines et de lipides.Regardons la disposition de l’ albumen dans la graine de maïs suivant les différents plans de coupe en ajoutant un peu de solution de lugol sur le plan de coupe du grain qui va noircir la zone riche en amidon . Aspect microscopique de l’ amidon - lumiére polarisée : Conclusion : Après l’apparition des 2 premières feuilles, la zone de l’albumen se trouve refoulée sur le côté et une fois vidée de ses réserves elle va tomber, la plantule a désormais la capacité de pourvoir à ses besoins. ***************************************Utilisation : le maïs a une importance économique considérable pour l'alimentation humaine et animale.Les graines de céréales ont toutes les mêmes constituants avec des différences souvent importantes en fonction des familles. Ce problème sera abordé avec l’étude du grain de blé. Références: --Biologie Végétale : Robert Gorenflot – Bruno de Foucault Dunod editeur--Le Maïs : Jean-Paul Renoux – Michel Griffon France Agricole Dominique. Modifié le 27 mars 2018 par Dominique. Lien vers le commentaire Partager sur d’autres sites More sharing options...
Admin Tryphon T Posté(e) le 29 octobre 2017 Admin Signaler Partager Posté(e) le 29 octobre 2017 Bonjour Dominique, tous, Bravo pour ce nouveau et bel article !C'est un plaisir de te lire, à chaque fois renouvelé. C'est enthousiasmant d'observer de si belles choses en cherchant à les comprendre.Tu nous les explique et nous donne la voie à suivre. Amicalement. Lien vers le commentaire Partager sur d’autres sites More sharing options...
Jean Marie Cavanihac Posté(e) le 29 octobre 2017 Signaler Partager Posté(e) le 29 octobre 2017 Bonjour, Très bien comme toujours ! et on visualise bien les structures en vrai ...Cela me donne une idée, peut être pas avec le maïs (j'en ai pas sous la main ) mais avec des haricots blancs : en coller 2 tête bêche sur un support humide vertical et mettre en évidence le fait qu'une des 2 racines va sortir vers le haut puis s'incliner vers le bas ! Amitiés,JMC Lien vers le commentaire Partager sur d’autres sites More sharing options...
pablito Posté(e) le 29 octobre 2017 Signaler Partager Posté(e) le 29 octobre 2017 (modifié) Merci Dominique ! Citation : Utilisation : le maïs a une importance économique considérable pour l'alimentation humaine et animale. Les graines de céréales ont toutes les mêmes constituants avec des différences souvent importantes en fonction des familles. Ce problème sera abordé avec l’étude du grain de blé. En fait, la principale différence entre le maïs et le blé est dans la chimie de la photosynthèse, elle ne se verra pas au microscope. La photosynthèse du Maïs est plus efficace, elle permet en milieu tropical de faire deux cultures pleines en une année (généralement au Brésil soja puis maïs).La photosynthèse du maïs est dite en C4 , comme la canne à sucre, car le premier composé organique formé à partir du CO2 est une molécule en C4 (malate ou aspartate) et non l'acide phosphoglycérique comme dans la photosynthèse traditionnelle du blé dite en C3. Amitiés, Pierre Modifié le 29 octobre 2017 par pablito Lien vers le commentaire Partager sur d’autres sites More sharing options...
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