- Microsporogenèse
- Le pollen
- Microsporogenèse: première étape du développement du pollen
- Formation de Tetrad
- Cytokinèse
- Formation de la paroi pollinique
- Rôle du tapis dans le développement et le transport du pollen
- Microgamétogenèse
- Angiospermes
- Gymnospermes
- Références
La microsporogenèse en botanique, est l'une des étapes de formation des grains de pollen. Plus précisément, il comprend la formation d'une microspore. Il se produit dans les anthères de la fleur, à partir de cellules appelées microsporocytes.
Essentiellement, le processus implique la division méiotique des microsporocytes, conduisant à la formation de cellules appelées microspores. Au fur et à mesure que le microsporocyte subit une méiose, pour chaque cellule initiale, quatre filles sont obtenues avec une réduction de la charge génétique.
Source: André Karwath alias Aka
Le sort de la microspore est de se transformer en une cellule à deux noyaux. Au cours de son développement, la microspore augmente progressivement son volume, événement associé à la formation d'une vacuole. En parallèle, le déplacement du noyau cellulaire se produit.
Ce processus donne naissance au grain de pollen, qui subit des transformations successives après la fécondation. Le processus par lequel une microspore se transforme en pollen est appelé microgamétogenèse.
Une fois que le pollen descend le stigmate, la duplication de l'un des noyaux se produit à nouveau, connue sous le nom de noyaux de sperme. De cette manière, le gamétophyte mâle est constitué d'une cellule à trois structures nucléaires.
Microsporogenèse
Le pollen
Un grain de pollen est une structure de taille plus ou moins microscopique qui correspond au gamétophyte mâle des plantes à graines ou spermatophytes.
La partie de l'anthère qui contient les grains s'appelle le sac pollinique, situé dans la zone mâle de la fleur: les étamines.
Microsporogenèse: première étape du développement du pollen
La vie de ce gamétophyte mâle se déroule en trois phases bien définies: un stade initial de développement que dans le tissu sporophyte mâle appelé microsporogenèse; suivi d'une étape indépendante de voyage vers une stigmatisation compatible et enfin une phase de croissance rapide dans le tissu sporophytique féminin.
La première étape est la microsporogenèse et se produit à l'intérieur des anthères. Cela comprend une série de divisions méiotiques de cellules appelées microsporocytes ou "pollen mère", qui sont encapsulées dans une épaisse paroi de callose.
Formation de Tetrad
Le résultat de cette division est une tétrade de cellules, où chacune se développera en gamétophyte mâle. Chacune de ces cellules est encapsulée dans une seconde paroi de callose.
N'oubliez pas que la méiose est un processus de division cellulaire aux propriétés réductrices. La charge génétique de la cellule souche n'est pas la même que celle trouvée chez les filles.
Dans le cas des microsporocytes, ceux-ci sont diploïdes, donc les cellules filles issues de la division initiale sont haploïdes. Le nombre de chromosomes résultants dépend de l'espèce.
Cytokinèse
La division méiotique nucléaire est suivie d'une cytokinèse. Cette étape est décisive pour la formation finale de la tétrade, car il existe plusieurs modèles ou types de dispositions pour elle.
Une cytokinèse successive se produit lorsque chaque division cellulaire s'accompagne d'une division du cytoplasme, phénomène typique des monocotylédones. Lorsque cela se produit, nous verrons que les microspores sont disposées dans un seul plan, soit sous la forme d'une tétrade, d'un losange ou formant une lettre T.
La division alternative est connue sous le nom de cytokinèse simultanée, où les parois se forment à la fin de la méiose. Il se produit dans le groupe des dicotylédones. Ce modèle entraîne la dispersion des microspores dans plusieurs plans.
Formation de la paroi pollinique
Les parois polliniques commencent à se former alors que les microspores sont toujours dans l'arrangement tétrade et encapsulées par les parois calleuses.
La première étape consiste à déposer une substance appelée primexine à la surface de la microspore. Ceci est suivi par le dépôt des précurseurs de la sporopolénine. Le processus se termine par le dépôt de sporopolénine, une molécule de nature imperméable, résistante aux attaques chimiques.
Les ouvertures se développent dans les régions où le dépôt de primexine a été empêché, par l'action du réticulum endoplasmique.
Rôle du tapis dans le développement et le transport du pollen
Lors de la formation du pollen, le tapis joue un rôle crucial. Celui-ci comprend une couche de cellules situées dans l'anthère qui entoure les cellules souches de la microspore. Il existe deux types de cellules sur le tapis: sécrétoire et amiboïde.
Ces cellules sont très spécialisées et ont une durée de vie assez courte. Avec le temps, les cellules perdent leur organisation et sont finalement réabsorbées.
Son rôle principal dans le développement du pollen consiste à fournir de la nutrition à la microspore. De plus, ils ont la capacité de synthétiser une série d'enzymes et de produire le «ciment» du pollen ou du pollenkit.
Le pollenkit est un matériau de nature hétérogène (lipides, flavonoïdes, caroténoïdes, protéines, polysaccharides, etc.) et de consistance collante qui aide à maintenir les grains de pollen ensemble pendant le transport et les protège de la dessiccation, des rayons ultraviolets, et d'autres facteurs pouvant affecter sa qualité.
Microgamétogenèse
Pour conclure, nous expliquerons brièvement en quoi consiste la microgamétogenèse, afin de montrer de manière concluante comment se produit la genèse d'un grain de pollen. Ce processus varie dans les angiospermes et les gymnospermes, à savoir:
Angiospermes
Chez les angiospermes, la microgamétogenèse comprend les première et deuxième divisions mitotiques du pollen, conduisant à la formation de gamètes mâles.
Ce processus commence par la formation d'une vacuole située au centre de la cellule, un événement qui force le noyau à se déplacer. Ce mouvement nucléaire marque la transition d'une microspore à un jeune grain de pollen.
La première division mitotique est suivie d'une deuxième division asymétrique, où se forment une partie générative et une partie végétative. Ce dernier comprend un plus grand volume et contient un gros noyau diffus. Dans le cas de la partie générative, il contient un noyau plus petit et condensé.
Par la suite, une division symétrique se produit où la cellule générative donne naissance à deux spermatozoïdes.
Gymnospermes
En revanche, la microgamétogenèse chez les gymnospermes se développe à travers de multiples divisions mitotiques. La plupart des grains de pollen de cette lignée végétale sont constitués de plus d'une cellule.
Références
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- Smith H. et Grierson D. (éd.). (1982) La biologie moléculaire du développement des plantes. Presses de l'Université de Californie.