Pistil: Organe de reproduction féminin des plantes à fleurs

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Gynoecium représente le composant féminin d'une fleur. Il peut s'agir d'un seul carpelle (monocarpellaire), de deux carpelles (bicarpellaire), de trois carpelles (tricarpellaire) ou de plusieurs carpelles (multicarpellaires). Chaque carpelle représente une mégasporophylle. Gynoecium est apocarpe (Gk apo- away ou séparé, karpos- fruit) si les carpelles sont libres, par exemple Michelia, Ranunculus.

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Il est syncarpe (Gk syn-, karpos-fruit) si les carpelles sont fondus, par exemple, Hibiscus, Papaver (Coquelicot). Les parties basales des carpelles doivent fusionner pour un état syncarpe. Les parties de styles et de stigmates peuvent être libres, par exemple, l'hibiscus. À l'état apocarpe, les ovaires doivent être libres, bien que d'autres parties puissent être fusionnées, par exemple, Oleander.

L'unité libre de gynécée s'appelle pistil. Un pistil comprend trois parties: stigmatisation, style et ovaire. La stigmatisation est la partie terminale du pistil qui est réceptive et sert de plate-forme d'atterrissage pour les grains de pollen. Il détermine également l'incompatibilité de compatibilité des grains de pollen. Le style consiste en une tige étroite et allongée qui relie l'ovaire au stigmate.

L'ovaire est la partie enflée basale du pistil. Il a une cavité ovarienne avec une ou plusieurs cavités ou cellules et des coussins parenchymateux portant des ovules, appelés placentas (placenta singulier). Un ovaire peut avoir un (par exemple, blé, paddy, mangue) à plusieurs ovules (par exemple, papaye, melon d'eau, orchidées).

(a) Structure de l'ovule:

Ovule est un méga-gorpium tégumenté présent dans les spermatophytes qui se développe en graine après la fécondation. Un ovule d'angiosperme est typiquement une structure ovoïde et blanchâtre. Il se produit à l'intérieur de l'ovaire, où il est fixé individuellement ou en grappe à un coussin parenchymateux appelé placenta.

L'ovule est pédée. La tige est appelée funicule ou funicule. Le point de fixation du corps de l'ovule au funicule est appelé hile. En fonction de la configuration et de l'orientation du corps de l'ovule par rapport au funicule, il existe six types d'ovules: orthotrope (atrope, érigé), anatrope (inversé), hémitropique (à moitié inversé), campylotrope (corps incurvé), amphitrope (à la fois corps et embryon incurvés) et circinotropes (funicule enroulé autour de l’ovule).

Dans l'ovule typique (anatropes), le funicule est fusionné avec le corps de l'ovule dans le sens de la longueur au-delà du hile. Il en résulte une crête longitudinale appelée raphé. Funiculus contient un brin vasculaire destiné à l’alimentation de l’ovule.

Le corps de l'ovule est constitué d'une masse de cellules parenchymateuses appelée nucelle. C'est équivalent au méga sporange. Le nucelle peut être assez massif (ovule crassinucellé) ou mince (ovule tenuinucellé). Il est entouré par un (ovule unitegmique, par exemple, les dicots supérieurs) ou deux (ovule bitégmique, par exemple, les monocots et les dicots primitifs).

Rarement un ovule peut être entouré de trois téguments (tritegmic, par exemple, Asphodelus) ou les téguments sont absents (ategmic, par exemple, Santalum). Les surfaces libres du nucelle et des phanères sont recouvertes de cuticule. Les téguments laissent un pore étroit ou un passage à une extrémité de l'ovule. C'est ce qu'on appelle le micropyle. Le lieu d'origine des téguments se situe généralement à l'extrémité opposée. Il est appelé comme chalaza.

Le gamétophyte ou le sac embryonnaire femelle est inclus dans la moitié micropylaire du nucelle.

(b) Développement de l'ovule (Me-gasporogenesis):

L'ovule se développe comme primordium, puis monte de nucelle sur le placenta. Les initiales des épidermes se développent à partir de sa base. Ils grandissent et viennent entourer le nucelle de tous les côtés sauf à la pointe ou dans la région micropylaire. Dans la région hypodermale du nucelle, vers l'extrémité micropylaire, se développe une cellule archésporiale primaire. Il grossit et développe un noyau proéminent.

La cellule archésporiale se divise souvent une fois en une cellule pariétale primaire externe ou une cellule de paroi et en une cellule sporogène primaire interne. Les cellules pariétales primaires peuvent se diviser une ou plusieurs fois. La cellule sporogène primaire fonctionne généralement directement comme une cellule mère diploïde de mégaspore ou un mégasporocyte.

La cellule mère megaspore (MMC) subit une méiose et forme une tétrade linéaire de 4 mégaporpes haploïdes. Le processus de formation de la méiose de méga-gaspores haploïdes à partir d'une cellule mère mégaspore diploïde est appelé mégasporogenèse. Généralement, le mégaspore chalazal reste fonctionnel tandis que les 3 autres dégénèrent.

c) Développement du gamétophyte féminin (méga-gamétogenèse):

Le mégaspore fonctionnel est la première cellule du gamétophyte féminin. La cellule s'agrandit et subit trois divisions mitotiques nucléaires libres. La première division produit deux sacs embryonnaires nucléés. Les deux noyaux se déplacent vers les deux extrémités et s'y divisent deux fois pour former une structure à quatre noyaux puis à huit noyaux.

Un noyau de chaque côté se déplace vers le milieu. Ils s'appellent des noyaux polaires. Les trois noyaux restants forment des cellules aux deux extrémités, 3 appareils pour œufs cellulaires à l'extrémité micropylaire et trois cellules antipodales à l'extrémité chalazale.

La partie bi-nucléée moyenne s'organise en cellule centrale. Le sac embryonnaire développé à partir d'un seul mégaspore est appelé monosporique. Maheshwari (1950) a également distingué des sacs embryonnaires bisporiques et tétrasporiques dans lesquels deux et quatre précurseurs de mégaspores sont respectivement impliqués dans la formation du sac embryonnaire.

d) Structure du sac embryonnaire (gamétophyte féminin):

Dans les angiospermes, la métamycophyte féminine est appelée sac embryonnaire. Le sac embryonnaire est une structure haploïde multicellulaire ovale qui est incrustée dans le nucelle vers la moitié micropylaire de l'ovule. Il est recouvert d'une fine membrane dérivée de la paroi parentale du megaspore. Le type typique et le plus commun de sac d'embryon, trouvé dans 80% des plantes à fleurs est de type Polygonum (Fig. 2.15).

Il contient 8 noyaux mais 7 cellules - 3 micropylaires, 3 chalazal et une centrale. Il est formé d'une méiose (formation de 4 mégaspores d'un MMC) et de trois mitoses (à l'intérieur d'un mégaspore fonctionnel). Les trois cellules micropylaires sont connues sous le nom d'appareil à œufs (équivalent à un archégonium).

Ils ont une forme pyramidale et sont disposés de manière triangulaire. Les trois cellules de l’appareil à œufs ont des parois communes bien visibles vers la moitié micropylaire. Ils se séparent et deviennent minces vers la cellule centrale.

Une cellule du milieu est plus grande et s'appelle œuf ou oosphère. Il comporte une vacuole centrale ou micropylaire et un noyau vers l'extrémité chalazale. Un appareil filiforme peut être présent ou non. Les deux cellules restantes sont appelées synergides, cellules coopératives ou cellules d'aide. Chacune d'entre elles porte un appareil filiforme dans la région micropylaire, un crochet latéral, une vacuole chalazale et un noyau central.

Un appareil filiforme est une masse de doigts ressemblant à des projections de la paroi dans le cytoplasme. Dans le sac embryonnaire, un synergique dégénère au moment de l'entrée du tube pollinique dans le sac embryonnaire, tandis que le second dégénère peu de temps après que le sac embryonnaire ait reçu la décharge du tube pollinique.

Les trois cellules de l'appareil à oeufs communiquent entre elles et avec la cellule centrale par des plasmodesmes. L'œuf ou oosphère représente l'unique gamète femelle du sac embryonnaire. Les synergides aident à l’alimentation des cellules nucellaires externes, guident le chemin du tube pollinique par leur sécrétion et servent d’amortisseurs lors de la pénétration du tube pollinique dans le sac embryonnaire.

Les trois cellules chalazales du sac embryonnaire sont appelées cellules antipodales. Ce sont les cellules végétatives du sac embryonnaire qui peuvent dégénérer rapidement ou participer à l’absorption de la nourriture par les cellules nucellaires environnantes. En interne, ils sont connectés à la cellule centrale au moyen de plasmodesmes.

La cellule centrale est la plus grande cellule du sac embryonnaire. Il possède un cytoplasme hautement vacuolé, riche en réserves alimentaires et en corps de Golgi. Au centre, la cellule contient deux noyaux polaires qui ont de gros nucléoles. Les noyaux polaires fusionnent souvent pour former un seul noyau diploïde secondaire ou de fusion ou définitif. Ainsi, toutes les cellules du sac embryonnaire sont haploïdes, à l'exception de la cellule centrale qui est d'abord bi-nucléée puis diploïde en raison de la fusion de noyaux polaires.