GRAMINÉES: CARACTÉRISTIQUES, HABITAT, REPRODUCTION, UTILISATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Les graminées (Poaceae) sont une famille de plantes herbacées, parfois ligneuses appartenant à l'ordre Poales du groupe des monocotylédones. Cette famille est composée de plus de 850 genres et d'environ 12 000 espèces identifiées, ce qui constitue la quatrième famille la plus riche en biodiversité.

Cette famille est constituée d'une grande diversité d'espèces cosmopolites, situées dans un large éventail d'écosystèmes; les herbes se trouvent dans les déserts, les environnements marins, les terres inondées, les zones montagneuses, les jungles et les environnements glacés.

Le blé est l'une des principales herbes cultivées dans le monde. Source: pixabay.com

L'adaptation extraordinaire des graminées à différents environnements est due à leur variabilité physiologique, morphologique, reproductive et à de larges relations symbiotiques avec d'autres espèces. En fait, cette grande variabilité fait des graminées l'une des familles végétales de la plus grande importance économique et de la plus grande diversité biologique.

Sans aucun doute, les herbes représentent le plus grand pourcentage de l'alimentation quotidienne des humains. Directement sous forme de céréales, farines, huiles ou leurs dérivés; et indirectement sous forme de viande, de lait ou d'œufs provenant de bovins qui se nourrissent de fourrage et de céréales.

Parmi les espèces commerciales de graminées, on distingue le riz (Oryza sativa L.), le blé (Triticum aestivum L.) et le maïs (Zea mays L.). Ainsi que l'avoine (Avena sativa L.), la canne à sucre (Saccharum officinarum), le sorgho (Sorghum spp.), Le seigle (Secale cereale L.), l'orge (Hordeum vulgare L.) et le bambou (Subf. Bambusoideae)

Caractéristiques générales

Habitudes

La plupart des graminées sont des graminées annuelles ou vivaces, longues de quelques centimètres et rampantes, jusqu'aux grands bambous ligneux de 30 m de haut. Chez ces espèces, les rhizomes copieusement ramifiés et les tiges non ramifiées sont communs, avec d'abondants nœuds solides ou creux à l'intérieur.

Feuilles

Les feuilles sont alternes et appariées, formées d'une gaine basale, d'une ligule et d'un limbe; ils manquent également de stipulations. La gaine basale a des marges libres et la base forme un tube fusionné qui entoure la tige et alterne les gaines foliaires.

Les lames aplaties ou repliées se séparent de la tige à l'extrémité de la gaine, formant parfois un pseudopécole à la base. La ligule est toujours présente, avec des cellules qui stockent la silice et de formes membraneuses ou une simple bande velue.

Saccharum officinarum. Source: B.navez

Inflorescences

Les inflorescences composées forment une unité centrale ou épillet, disposées en panicules, grappes, pointes ou autre arrangement. Il contient même des bractées, à la base des épillets une paire de glumes, et sous chaque fleur une autre paire, la lemme et la paléa.

fleurs

Les fleurs sont unisexuées et bisexuées, avec 3-6 stables libres et filamenteuses, et de grandes anthères, des super-ovaires et des estimations ramifiées.

Fruit

Le fruit est un caryopse, indéhiscent avec des parois minces, avec le péricarpe constamment fusionné et recouvrant une graine solitaire.

Des graines

Il y a une unité par fruit, l'embryon a un scutellum et l'endosperme est principalement de l'amidon.

Habitat et répartition

Les graminées sont un groupe cosmopolite d'espèces que l'on trouve dans tous les types d'écosystèmes, des milieux xérophiles aux milieux aquatiques. En effet, les poacées ou graminées constituent environ 24% du règne végétal qui recouvre la Terre.

Ces espèces sont communes dans les prairies d'Amérique du Sud, les prairies d'Amérique du Nord, les steppes d'Eurasie et les savanes d'Afrique. Des espèces de graminées ont même été identifiées en Antarctique.

Culture du riz. Source: pixabay.com

Taxonomie et sous-familles

- Royaume: Plantae

- Division: Magnoliophyta

- Classe: Liliopsida

- Sous-classe: Commelinidae

- Ordre: Poales

- Famille: Poaceae Barnhart

Synonymes

- Famille: Gramineae Juss., Nom. les inconvénients.

Sous-familles

Les principales caractéristiques des sous-familles de graminées et quelques exemples représentatifs sont décrits ci-dessous.

Anomochlooideae

Plantes herbacées avec une inflorescence particulière formée par un pseudopécole, la ligule transformée en touffe velue et les inflorescences groupées en cymes. Cette sous-famille est répartie de l'Amérique centrale au Brésil et comprend quatre espèces des genres Anomochloa et Streptochaeta.

Aristidoideae

Plantes de type C ⁴ avec des bords le long de la colonne basale originaires des climats tempérés et chauds. Il comprend 3 genres et plus de 300 espèces, les genres Aristida et Stipagrostis étant les plus connus.

Arundinoideae

Il est composé de plantes xérophytes et hydrophytes dont l'habitat est situé dans des zones tropicales ou tempérées. Il comprend 14 genres et plus de 20 espèces, parmi lesquelles l'espèce Arundo donax (canne de Castille) et le genre Phragmites.

Bambusoideae

Communément appelé bambou, ce groupe est composé principalement d'espèces herbacées et ligneuses de distribution tropicale. Parmi les genres de bambou ligneux, on trouve Arundinaria, Bambusa, Chusquea, Phyllostachys et Sasa.

Bambou. Source: pixabay.com

Centothécoïdes

Sous-famille composée de 11 genres et 30 espèces naturelles des tropiques et des forêts tempérées chaudes. Ils sont caractérisés par le style présent dans chaque fleur et la présence d'épiblaste lors du développement de l'embryon.

Chloridoideae

Les plantes de ce groupe ont des épillets qui se séparent sur les glumes et des feuilles légèrement pubescentes, étant des plantes en C ⁴. Ils sont répartis dans les zones tropicales semi-arides et arides, principalement en Australie et en Afrique.

Les genres représentatifs de la sous-famille comprennent Chloris, Eragrostis, Eustachys, Muhlenbergia, Spartina et Sporobolus.

Danthonioideae

Un groupe cosmopolite de graminées qui ont une prophylaxie bilobée ou des bractéoles et les cellules synergiques du sac embryonnaire sont de forme haustoriale. Il est composé de 19 genres et de plus de 270 espèces, y compris les genres Danthonia et Rytidosperma, étant la sauterelle (Cortaderia Selloana) une plante ornementale.

Ehrhartoideae

Ce groupe est caractérisé par des inflorescences à l'androcée de six étamines et des épillets à très petites glumes. Parmi ses représentants se trouve le riz commun (Oryza sativa) originaire d'Asie, en plus de 21 genres et 111 espèces d'intérêt botanique.

Micrairoideae

Sous-famille monophylétique dont les membres ont des stomates en forme de dôme, des ligules velues, de petits embryons, un endosperme avec de simples grains d'amidon et une photosynthèse en C ⁴. Ce groupe d'origine tropicale est composé de 8 genres et de plus de 170 espèces, dont les genres Eriachne, Isachne et Micraira.

Panicoideae

Sous-famille qui se distingue par ses épillets compressés dorsalement dépourvus de rachilles et à deux fleurs, ce sont également des plantes en C ⁴. Ce sont des espèces d'habitudes tropicales, comprenant plus de 200 genres et 3600 espèces, et comprend les genres Andropogon, Paspalum, Panicum, Setaria, Sorghum (sorgho) et Zea (maïs).

Sorgho. Source: pixabay.com

Pharoïdes

Ces plantes sont caractérisées par des feuilles résupinées et des épillets unifloraux à six étamines à anthères centrées. Ce groupe de distribution pantropicale est composé de quatre genres et d'environ douze espèces décrites.

Pooideae

Il comprend la sous-famille de graminées la plus nombreuse, avec plus de 195 genres et 4 200 espèces. Les Pooideae sont répartis dans le monde entier dans les régions tropicales.

Sa particularité est que les branches des inflorescences sont appariées et que la lemme possède cinq nerfs. Les cultures représentatives comprennent l'avoine, le blé, l'orge et le seigle, ainsi que le foin, l'herbe, les cultures fourragères et certaines espèces de mauvaises herbes.

Puelioideae

Cette sous-famille se caractérise par ses gynécées à double stigmate et ses épillets qui se désintègrent sur les glumes à maturité et son androcée de six étamines. Ce groupe réparti dans toute l'Afrique tropicale est composé de onze espèces appartenant aux genres Guaduella et Puelia.

la reproduction

La plupart des graminées sont des plantes hermaphrodites et alogames, c'est-à-dire qu'elles se reproduisent par fertilisation croisée et leur pollinisation est anémophile ou par le vent. Cependant, il existe divers processus de reproduction qui se produisent dans une si grande famille, qui sont décrits ci-dessous.

Auto-compatibilité

Les mécanismes d'autofécondation et d'auto-pollinisation sont fréquents dans les graminées, principalement chez les espèces colonisatrices à cycle annuel. Une moyenne de 45 espèces présentent ce mécanisme, parmi lesquelles on peut citer Avena, Agropyron, Lolium, Oryza, Secale et Triticum.

Auto-incompatibilité

L'auto-incompatibilité dans les graminées se produit lorsqu'une plante hermaphrodite est incapable de produire des graines si ses stigmates sont pollinisés par son propre pollen. Ce type d'incompatibilité gamétophytique est dû à l'interrelation des gènes indépendants «SZ» avec divers allèles.

La conséquence de l'auto-incompatibilité est qu'aucune graine n'est produite, mais elle favorise la variabilité génétique. Parmi les principaux genres de la famille des Poaceae qui présentent une auto-incompatibilité sont Dactylis, Festuca, Hordeum, Lolium et Secale.

Lolium multiflorum. Source: Matt Lavin de Bozeman, Montana, États-Unis

Apomixie

Le mécanisme de l'apomixie chez les graminées est lié à la reproduction asexuée par graines. À cet égard, les embryons d'une oosphère non réduite se développent par mitose sans fécondation.

Ce type de reproduction, où chaque nouvel embryon est génétiquement identique à la plante mère, est particulier à Andropogóneas et Paníceas. Les genres les plus représentatifs sont Apluda, Bothriochloa, Capillipedium, Cenchrus, Dichanthium, Heteropogon, Setaria, Sorghum, Paspalum et Themeda.

Dioecia

Les plantes dioïques, où les plantes mâles et femelles se produisent indépendamment, sont rares dans les graminées. Seuls 18 genres sont dioïques, Poa étant le plus représentatif, même les espèces dioïques de Poa appartiennent au sous-genre Dioicopoa.

Gynodioecia

Ce mécanisme est basé sur la coexistence naturelle d'individus femelles et d'hermaphrodites d'une même espèce. Bien qu'elles soient rares dans les graminées, certaines espèces du sous-genre Poa, Cortaderia et l'espèce Bouteloua chondrosioides sont gynodioïques.

Monoecia

Ce mécanisme est caractérisé par la présence des deux sexes sur la même plante mais séparément. Chez les plantes monoïques, la présence d'inflorescences mâles et femelles sur la même plante est courante.

Monoïques sont les genres Ekmanochloa, Humbertochloa, Mniochloa, Luziola et Zea. Une condition fréquente dans ce mécanisme est l'espèce andromonoïque où les deux sexes sont situés dans des épillets de différentes paires hétérogames.

Le mécanisme andromonoïque est présent dans les Andropogóneas et Paníceas, étant certains genres représentatifs Alloteropsis, Brachiaria et Cenchrus. Ainsi que Melinis, Echinochloa, Oplismenus, Setaria, Panicum, Whiteochloa et Xyochlaena.

Applications

Nutritionnel

Le grain ou caryopse des graminées fait partie de l'alimentation quotidienne de la population mondiale, à la fois sous forme directe ou moulue sous forme de farine. En fait, le riz (Oryza sativa), le maïs (Zea mays) et le blé (Triticum aestivum et T. durum) sont les principales graminées destinées à la consommation humaine.

De même, les autres graminées cultivées comme source alimentaire ou additif alimentaire sont l'avoine, l'orge, le seigle, le millet, le sorgho et la canne à sucre. D'autre part, les graminées sont une source importante de compléments nutritionnels pour différents types de bétail: bovins, caprins, porcins, entre autres.

Maïs (Zea mays). Source: pixabay.com

Parmi les principales herbes fourragères on peut citer: Avena fatua, Agropyron elongatum, Brachiaria brizantha, Bromus unioloides, Cynodon nlemfuensis ou Eragrostis curvula. Ainsi que: Festuca arundinacea, Lolium perenne, Panicum elephantypes, Panicum maximum, Panicum miliaceum, Pennisetum americanum, Phalarisa rundinacea, Phleum pratense, Phalaris tuberosa.

Industriel

Des espèces telles que Lygeum spartum et Stipa tenacissima sont utilisées pour fabriquer des paniers faits à la main et des chaussons en sparte ou des espadrilles en fibres naturelles. Un type rudimentaire de balai est fabriqué à partir de fibres de Sorghum technicum et Stipa tenacissima est utilisé pour fabriquer des tampons à récurer.

Les brosses artisanales sont fabriquées avec les fibres solides et rigides d'Aristida pallens et d'Epicampes microura. De même, avec le roseau fibreux et sec de certaines herbes, comme le bambou, des instruments de musique tels que la flûte sont fabriqués.

La fibre de bambou est utilisée pour fabriquer du papier et la pâte est une matière première pour le contreplaqué ou le tissu de rayonne. Les tiges épaisses et résistantes sont utilisées dans la construction et la décoration, et la fibre de certaines espèces de bambou est utilisée pour fabriquer des meubles.

La citronnelle (Cymbopogon citratus) est une poacée dont est extraite une huile appelée citronnelle, largement utilisée en parfumerie. L'orge (Hordeum vulgare) est un ingrédient de base pour la fabrication du malt et de la bière, entre autres liqueurs telles que le rhum, le gin, la vodka et le whisky.

À partir du riz (Oryza sativa), une boisson traditionnelle japonaise appelée «saké» est fabriquée. D'autre part, le maïs (Zea mays) produit une huile comestible de haute qualité et de l'éthanol utilisé comme carburant.

Gazon

Un petit groupe de graminées sont des espèces de touffes, c'est-à-dire des espèces à rhizome court, à croissance dense et résistantes au piétinement. Parmi les graminées utilisées comme herbe figurent les genres Axonopus, Festuca, Lolium, Paspalum, Poa et Stenotaphrum.

Les espèces de touffes sont des poacées herbacées et stolonifères utilisées pour couvrir les patios, les parcs, les jardins, les champs et les terrains de sport. Étant particulier les caractéristiques d'Agrostis palustris utilisé pour couvrir le «vert» sur les terrains de golf.

Agrostis stolonifera. Source: Matt Lavin de Bozeman, Montana, États-Unis

Ornemental

Les herbes hautes telles que le bambou (Arundinaria) sont utilisées comme barrières d'ombrage, ou les Cortaderías sont idéales pour couvrir les prairies herbeuses. En jardinage, Festuca et Hordeum sont utilisés pour leurs feuilles bleutées et leur feuillage dense pour tapisser les rocailles ou les zones rocheuses.

De même, le Lagurus ou la brise de fleur d'épi est semé d'une manière spécifique, ou combiné avec le Phalaris. Cela donne un bon contraste de feuillage bas et dense avec de grandes pointes plumeuses, ou Pennisetum peut être utilisé.

Préservation

Certaines herbes comme le vétiver (Chrysopogon zizanioides) sont utilisées pour contrôler les dommages causés par l'érosion, prévenir les glissements de terrain ou réparer les dunes.

Médicinal

Certaines espèces telles que Cynodon dactylon et Elymus repens sont utilisées en médecine traditionnelle comme diurétique.

Références

1. Giraldo-Cañas, Diego. (2010). Graminées ornementales (Poaceae) utilisées dans l'artisanat en Colombie. Polybotany, (30), 163-191.
2. Herrera, Y., et Peterson, PM (2013). Poacées. Plantes aquatiques mexicaines: une contribution à la flore du Mexique.
3. Poacées. (2019). Wikipedia, l'encyclopédie libre. Récupéré sur: es.wikipedia.org
4. Poaceae Barnhart - Gramineae Juss. (nom. alt.) (2017) Systématique des plantes vasculaires. Récupéré sur: thecompositaehut.com
5. Sánchez-Ken, JG (1993). Flore de la vallée de Tehuacán-Cuicatlán: Poaceae Banhard (Vol. 10). Université nationale autonome du Mexique, Institut de biologie.
6. Valdés Reyna, J., et Davila, PD (1995). Classification des genres de graminées mexicaines (Poaceae). Acta Botánica Mexicana, (33).
7. Vigosa-Mercado, José Luis (2016) Flora de Guerrero Nº. 67: Arundinoideae, Micrairoideae et Pharoideae (Poaceae) 1ère édition. Mexique, DF: Université nationale autonome du Mexique, Faculté des sciences. 36 pp.
8. Whyte, RO, Moir, TRG et Cooper, JP (1959). Graminées dans l'agriculture (n ° 633.202 W4G7). Fao.