Lors du choix du matériel de plantation dans la description d'une variété végétale particulière, de nombreux résidents d'été trouvent mention de diverses méthodes de pollinisation ou d'autopollinisation. Ce sont des concepts que nous avons tous étudiés à l'école dans les cours de botanique. Mais peu de gens se souviennent déjà de ce qu'ils signifient. Rafraîchissons-nous la mémoire et rappelons-nous les types de pollinisation des plantes et leur signification biologique. Et en même temps, nous découvrirons pourquoi certaines de nos plantes plantées à la campagne ou sur le rebord de la fenêtre ne portent pas de fruits.
Organe génital des plantes supérieures
Une fleur est une pousse modifiée où se forment des spores et des gamètes. Les plantes supérieures (angiospermes) ont des fleurs disposées de manière complexe avec de nombreuses adaptations à divers types de pollinisation. La fleur, aux détails variés, combine les processus de reproduction sexuée et asexuée. Les principaux composants d'une fleur sont ses parties reproductrices - l'androcée mâle (étamines) et le gynécée femelle (pistil avec ovaire, style et stigmate). Les fleurs peuvent être bisexuées (il y a à la fois un pistil et des étamines) etdu même sexe (il y a soit un pistil, soit des étamines). Les autres parties de la fleur sont très variées et ont des fonctions spécifiques.
Rencontre des étamines et du pistil
La pollinisation est le processus de transfert du pollen des étamines vers le stigmate du pistil. Sans cela, la reproduction des plantes, la formation de fruits et de graines est impossible. Au cours du processus de développement évolutif, les plantes ont développé plusieurs façons d'effectuer ce transfert en utilisant des facteurs biotiques et abiotiques de la nature. En écologie, on distingue deux types de pollinisation:
- Transfert de pollen d'une fleur au pistil d'une autre. Ce processus est appelé pollinisation croisée ou xénogamie. Elle est réalisée par des facteurs biotiques (insectes, oiseaux, chauves-souris) et abiotiques (vent, eau).
- Autogamie (autopollinisation). C'est le transfert de pollen sur le stigmate d'une fleur. L'autogamie n'est pas aussi courante dans les formes sauvages.
Ce sont des types de pollinisation qui peuvent alterner entre certaines plantes.
Conditions d'autopollinisation
Mais une condition obligatoire pour la mise en œuvre de l'auto-pollinisation est la bisexualité de la fleur. L'autopollinisation accidentelle des fleurs n'est pas rare. Mais cela ne peut se produire que lorsque le grain de pollen et le pilon sont physiologiquement compatibles. Chez de nombreuses plantes, le pollen ne germe pas dans le tube pollinique, ce qui est un facteur limitant pour les plantes à pollinisation croisée. De nombreux facteurs contribuent à l'autogamie aléatoire. L'autopollinisation régulière des plantes (par exemple, les pois, les haricots) peut avoir un mécanisme gravitationnel. Dans ce cas, le pollentombe sur le stigmate sous l'action de la gravité. Dans d'autres cas, l'autopollinisation se produit sous forme d'autogamie de contact - l'étamine est en contact avec le stigmate du pistil. Les porteurs de pollen au milieu de la fleur peuvent être des gouttes de rosée et de petits insectes (thrips) qui vivent dans la fleur. Chez certaines plantes, le processus se produit dans le bourgeon et élimine complètement la possibilité de pollinisation croisée.
Autopollinisation optionnelle
Une caractéristique de ce type d'autogamie est la présence de conditions instables qui ne favorisent pas la pollinisation croisée. Ce type d'autopollinisation se trouve dans les céréales, le droséra et l'herbe à plumes. Dans ces plantes, en cas de sécheresse ou à basse température, des fleurs unisexuées se forment, et par temps chaud et humide - bisexuées. La pollinisation croisée de ces plantes est réalisée à l'aide du vent, et dans des conditions difficiles de mise en œuvre d'une telle pollinisation, il est biologiquement conseillé de recourir à l'autopollinisation.
Valeur évolutive
L'autopollinisation en termes évolutifs a une signification négative. Conformément aux concepts modernes, l'évolution nécessite un croisement libre, qui est assuré par la pollinisation croisée. C'est ce qui augmente la diversité des allèles (le degré d'expression d'un gène) dans les populations. Et l'autopollinisation, au contraire, conduit à l'homozygotie (uniformité) des allèles. Mais dans certaines circonstances, l'autopollinisation peut conduire à l'isolement de nouvelles formes, à l'isolement et à la fixation dans la population d'allèles qui donnent des signes favorables à la plante. Exactement àc'est la signification évolutive positive de l' alternance de l'autogamie et de la xénogamie.
Plantes autogames
Dans ces plantes, le transfert de pollen est plus souvent effectué dans un bourgeon non ouvert (par exemple, dans les haricots et les pois) ou dans la période d'un tube de feuille non ouvert (orge). Les pois, les haricots, l'orge, le blé, l'avoine, les tomates, les aubergines et bien d'autres sont considérés comme des autopollinisateurs des cultures agricoles. Pourquoi comptent-ils ? Parce que l'autopollinisation ne peut pas être absolue, il y a toujours la possibilité d'introduire du pollen d'autres plantes. Même les bourgeons fermés sont parfois rongés par les insectes et transportent le pollen d'autres plantes ! Quelles sont les caractéristiques des autopollinisateurs ? Ce sont définitivement des plantes à fleurs bisexuées, de gros stigmates plumeux et beaucoup de pollen. De plus, leurs fleurs n'ont pas de pétales brillants, de nectaires et une odeur agréable.
Autopollinisation des violettes
Dans la nature, les violettes sont allogames et autogames. Nos violettes d'intérieur sont le fruit d'un travail minutieux d'éleveurs. Ils ont une telle structure d'étamines et de pistil que la pollinisation croisée sans intervention humaine est presque impossible. La pollinisation se produit même dans un bourgeon non ouvert, et seul un amateur patient, à l'aide de techniques spéciales, peut polliniser des violettes de différentes couleurs pour créer de nouvelles variétés. Merci aux passionnés pour la variété de ces fleurs qui ornent nos appuis de fenêtre !
Concombres parthénocarpiques
L'élevage moderne propose de nombreuses variétésconcombres, à la fois autogames (parthénocarpiques) et pollinisés par les insectes. Ces plantes sont sélectionnées spécifiquement pour une culture précoce dans des serres où il n'y a pas de pollinisateurs naturels. Lors de l'achat de graines, vous devez vous arrêter à la lecture des qualités de la variété, car les variétés autogames et allogames ont leurs avantages et leurs inconvénients.
Pollinisation des céréales
Avoine, seigle, blé, millet, orge sont des représentants des céréales agricoles. Les fleurs ont 2 lemmes, 2 pellicules, trois étamines et un pistil. Ils s'autopollinisent dans les fleurs non ouvertes. Une fois la fleur ouverte, la pollinisation croisée est pratiquement impossible.
Autopollinisation des arbres fruitiers
Bien que la plupart des variétés de fruits aient des fleurs qui contiennent à la fois des pistils et des étamines, l'autofécondation est exclue dans la plupart des cas. La raison en est la maturation séparée dans le temps des étamines et du pistil. C'est pourquoi vous pouvez augmenter le rendement, par exemple des cerises, en plantant plusieurs arbres à proximité. Mais dans les variétés sélectionnées artificiellement, l'autopollinisation est la bienvenue. Un exemple est les nectarines. Mais ne vous attendez pas à faire pousser une plante productive à partir d'une graine. Dans de telles formes hybrides, les générations suivantes subissent une dépression hybride - une diminution de la viabilité et du rendement.
Sélection et autopollinisation
Ce phénomène est largement utilisé dans la sélection végétale. Nous savons que l'autofécondation et le croisement d'organismes étroitement apparentés conduisent à la transitiongènes dans un état homozygote et conduit à une diminution de la viabilité et de la productivité, et par la suite à la dégénérescence. Le processus continu de mutations qui s'accumulent, dont la plupart sont récessives et défavorables, est la cause de cette oppression. Chez les plantes à pollinisation croisée, ces mutations sont à l'état hétérozygote et ne se manifestent en aucune façon. Avec l'autopollinisation, la probabilité de leur transition vers un homozygote augmente plusieurs fois, mais ils ne restent pas dans la population en raison de l'élimination naturelle. L'autopollinisation dans l'élevage est utilisée comme un outil pour créer des lignées pures (homozygotes) avec des traits fixes. Malgré la diminution de la productivité, après l'hybridation, le phénomène d'hétérosis apparaît souvent - la force des hybrides issus de variétés à autopollinisation. Ce phénomène s'appelle l'hybridation interligne, et dans les magasins, nous pouvons voir de telles graines hybrides (elles sont marquées du symbole F1). Dans la première génération, les hybrides surpassent les lignées pures en termes de rendement, mais dans les générations suivantes, l'effet de la force des hybrides disparaît.
