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TP I/ MORPHOLOGIE ET ANATOMIE DE L’APPAREIL VEGETATIF :
RACINES ET TIGES
A/ LA RACINE :
La racine est la partie de la plante qui se développe généralement dans le sol et
qui joue trois rôles : un rôle de fixation, un rôle d’absorption de l’eau et des sels
minéraux et un rôle de stockage de réserves nutritives.
Elles sont parfois absentes (plantes
arhizes) comme certaines errantes
(fougères flottantes Salvinia) ou certaines Broméliacées épiphytes (de epi : sur et
phytos :
plante) ex. Tillandsia p.p..
Les racines ne sont pas chlorophylliennes (sauf certaines orchidées épiphytes) et ne
portent jamais de feuilles.
Elles possèdent une symétrie axiale comme la tige dont elles dérivent.
Elles croissent généralement vers le bas (géotropisme positif) et fuient la lumière
(lucifuges).
A-1/ Différentes parties d’une racine et ramifications:
Voir schéma de l’appareil racinaire d’un pois en germination
voir dessin pl. I’
La coiffe : organe de protection permettant la progression dans le sol.
La région apicale, siège de la prolifération cellulaire (méristème).
La région lisse, siège de l’accroissement en longueur.
La région pilifère avec ses poils absorbants permettant la nutrition
hydrominérale de la plante (eau et sels minéraux).
La région subéreuse où les poils absorbants les plus anciens meurent. Zone de
formation de liège et de ramification en radicelles.
A-2/ Différentes sortes de racines :
a/ Racines souterraines :
Pivotantes : racine principale (racine primordiale ou pivot) beaucoup plus
grosses que les radicelles. Elle encre le végétal au sol comme un piquet
Fasciculées : nombreuses racines secondaires de même tailles disposées en
faisceaux en dessous du collet (pas de racines principales). Elles sont soit
traçantes (parallèles à la surface du sol) soit obliques. Présentes chez la
quasi-totalité des Monocotylédones (Graminées, bulbes, Palmiers) et des
Ptéridophytes.
Tubéreuses ou racines tubérisées: racines renflées remplies de réserves
(Carotte, Dahlia, certaines Orchidées ex. Orchis).
Voir planches et dessins
LSV 2 : Module Faune et flore, TP de Botanique, 2009. Marc Bottin.
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b/ Racines adventives:
Remarque: l’adjectif adventif désigne tout organe en position atypique.
Les racines adventives prennent naissance latéralement sur la tige :
Sur une tige érigée : ex. racines adventives aériennes (racines échasses ou
pilier) des Ficus, Philodendron, Pandanus, … ;
sur une tige rampante : ex. Fraisier, Misères, Serpolet, Graminées
(Tallage)… ;
sur une tige grimpante : ex. Racines crampon du lierre, racines vrilles du
vanillier, racines ventouses de certains épiphytes, …;
sur une bouture : ex. Pelargonium, Plantes grasses,... ;
racines tractrices de plantes à bulbes dont la contraction maintien la plante à
un niveau de profondeur favorable : ex. Crocus et Glaïeuls.
c/ Racines aquatiques :
Elles sont dépourvues de poils absorbants, et ont un rôle stabilisateur pour les
érrantes (ex. Lentille d’eau).
d/ Racines épiphytes :
Elles sont dépourvues de poils absorbants et permettent la fixation aérienne sur
une autre plante sans la parasiter :
ex. de la majorité des Orchidées tropicales épiphytes (Vanda, Cattleya, … ) aux
racines couvertes d’un manchon de cellules mortes ou voile permettant
l’absorption de l’humidité atmosphérique.
e/ Racines endophytes ou racines suçoirs (haustoria au pl. et haustorium au
sing.) des parasites :
Elles permettent la fixation des plantes parasites sur une autre plante dont elles
puisent la sève:
- racinaires (Osyris, Raflesia)
- caulinaires (Gui, Cuscute)
f/ Racines aériennes respiratoires (pneumatophores):
racines secondaires à géotropismes négatifs poussant verticalement en milieu
inondé et permettant d’approvisionner en oxygène le système submergé: ex.
pneumatophores du Cyprès chauve de Louisiane Taxodium distichum.
g/ Racines symbiotiques abritant des symbiotes:
nodosités à Rhizobium, fixateurs d’azote des Légumineuses
racines ectomycorhizées à manchons fongiques
racines coralloïdes à cyanobactéries fixatrices d’azote atmosphérique des
Cycadales; …
Voir planches et dessins
A-3/ Tropismes de la racine :
Croissance orientée dans l’espace sous l’influence d’une excitation extérieure :
Hydrotropisme positif (attrait vers l’eau)
Geotropisme positif (attrait vers le sol) exception faite des pneumatophores.
Lucifuge (fuit la lumière).
Voir dessins.
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B / LA TIGE :
La tige est la partie généralement aérienne de la plante qui porte les feuilles et les
organes reproducteurs (fleurs, fruits). Elle permet la circulation de la sève et la
recherche de la lumière.
Les tiges se distinguent principalement des racines par leurs noeuds (points d’insertion
des bourgeons et des feuilles) et leurs entre-noeuds, ainsi que par l’absence de coiffes
terminales protectrices.
Les tiges possèdent généralement une symétrie axiale typique (voir l’exceptions ©
a).
Elles croissent généralement dans le sens inverse de la pesanteur (géotropisme
négatif) et se dirigent vers les sources de lumières (phototropisme positif).
Voir dessins
Contrairement à la plupart des racines, une tige peut être verte et participer activement
à la photosynthèse.
B-1/ Différentes parties d’une tige et ramifications :
-a : Description d’une tige typique :
Bourgeon terminal (apical) : assure la croissance en longueur.
Bourgeons axillaires latéraux ou secondaires.
Noeuds : points d’insertion des feuilles avec bourgeons axillaires donnant
naissance aux rameaux ou aux fleurs.
Entre-noeuds avec lenticelles.
Bourgeons adventifs (dormants).
Voir dessin.
Remarques:
- Les
lenticelles sont des plages de cellules du liège arrondies et ménageant entre
elle des méats (espaces intercellulaires) permettant les échanges gazeux avec
l’extérieur.
- Le liège, recouvrant les tiges ligneuses, est imperméable et empêche
pratiquement les échanges gazeux avec l’extérieur. Il est donc interrompu de
place en place par des lenticelles. Le rôle des lenticelles est donc comparable à
celui des stomates dans les structures primaires mais les échanges n’y sont pas
réglables (comme pour les stomates) voir chapitre sur la feuille. Voir dessin
“coupe de l’écorce au niveau d’une lenticelle”.
- Un
bourgeon est un ensemble de très jeunes pièces foliaires enveloppées
(protégées) ou non (bourgeon herbacé nu de certaines Viornes (Viburnum)) par
des feuilles modifiées (écailles) ou des poils et groupées sur un axe très court
couronné par un îlot de cellules méristèmatiques. Un bourgeon est donc une tige
embryonnaire compacte.
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Voir dessins.
-b : Les différents modes de ramifications :
On en distingue 2 types principaux :
- La ramification monopodiale ou terminale: l’élongation de l’axe principal se
fait par le bourgeon apical, les bourgeons axillaires et les rameaux secondaires
étant dominés (dominance apicale de la « flèche »): ex. les inflorescences en
grappes, les Chèvrefeuilles (
Lonicera), les Epicéa, les Sapins, les Chênes, …
Croissance indéfinie continue par le bourgeon apical !
- La ramification sympodiale ou latérale: le bourgeon de l’axe principal avortant
l’élongation se fera à partir des bourgeons axillaire qui débourrent : ex. Lilas,
Hêtre, Tilleul, les inflorescences de type cyme, …
Croissance définie avec reprise de croissance par les bourgeons latéraux !
B-2/ Différentes formes de tiges (sections):
Les tiges sont généralement circulaires mais leurs sections peuvent être parfois
différentes.
Voir dessins.
B-3/ Différentes sortes de tiges :
a/ Tiges aériennes :
Tiges dressées (orthotropes) grâce aux tissus de soutien (troncs d’arbres,
stipes
des palmiers, chaumes des graminées): les tiges ligneuses sont
qualifiées de troncs quand elles s’accroissent en diamètre grâce à des
anneaux ou cernes concentriques(arbres, arbustes), elles sont qualifiées de
stipes
dans le cas contraire (palmiers).
Tiges horizontales (plagiotropes), rampantes ou couchées à géotropisme nul,
pouvant s’enraciner (stolons de fraisiers, de violettes),
Tiges grimpantes (lianes), grâce à des vrilles (Pois), des ventouses (Vigne
vierge), des crampons (Lierre), des aiguillons épidermiques (ronces) ou
encore tiges volubiles (Liseron),
Tiges sarmenteuses (tiges ligneuses, flexibles ayant besoin d’un appui).
Tiges végétatives très courtes paraissant absentes des plantes acaules (sans
tige):
plantes en rosettes basales : ex. Moléne (Verbascum)), Joubarbe
(Sempervivum),
Plantain (Plantago),Pissenlit, …
Voir dessins et planches.
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b/ Tiges souterraines :
sans chlorophylle, bourgeons et feuilles réduits à des écailles.
Voir planche n°II
b-1/ Tiges souterraines à feuilles réduites :
Rhizome : tige vivace pluriannuelle, horizontale (plagiotropes) ou
oblique, plus ou moins allongée, portant des écailles, des bourgeons et des
cicatrices foliaires, et émettant des tiges aériennes et des racines
adventives. Ex : Muguet, Iris, Sceau de Salomon, Canna, …
Tubercule de stolon souterrain: portions ou extrémités de tige offrant
surtout un développement en diamètre (matières nutritives mises en
réserve) et portant des bourgeons (les “yeux”), à l’aisselle de feuilles
écailleuses. Ex tubercule caulinaire des Pommes de terre, …
Cormus* ou bulbe caulinaire ou « bulbe plein » ou « bulbe solide »: on
les confond souvent avec les bulbes, bien qu’ils proviennent surtout d’une
hypertrophie de la tige. Ex : Glaïeul, Crocus et autres Iridacées… .
(*)du latin, cormus = tronc ou souche.
Voir dessins
b-2/ Tiges souterraines à feuilles développées :
Drageon : tige dressée(orthotrope) élaborée par une racine(*) ou par
certains rhizomes (Pruniers, Eglantiers, framboisiers, …
(*)
un drageon sera donc une tige adventive issue d’un bourgeon adventif
d’une racine !
Le Bulbe souterrain foliaire: tige très courte (plateau) portant un ou
plusieurs bourgeons entourés de feuilles épaisses, souvent plus ou moins
charnues (écailles ou tuniques).
Bulbes tuniqués : à feuilles totalement enveloppantes (
Oignon, Ail, Narcisse, … );
Bulbes écailleux : à écailles charnues (Lis);
Voir dessins
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c/ Autres adaptations :
Tiges charnues des « plantes grasses » ou plantes succulentes (*), avec
parenchyme aquifère contenant des réserves en eau. Ex : Cactacées et
Euphorbes cactiformes, …
Tiges à aspects de feuilles les cladodes (*). Ex : cladodes aplaties ou
phylloclades (symétrie dorso-ventrale(a)) du “Fragon petit houx” (Ruscus
aculeatus) et cladodes en aiguilles des Asperges (Asparagus).
Tiges aquatiques aux cavités remplies d’air (parenchyme aérifère). Ex :
Nénuphar (Nymphaea), Massettes (Thypha).
Tiges creuses par résorption de la moelle : tiges fistuleuses des
Ombellifères, tiges noueuses creuses ou chaumes des Graminées (ex
Bambous), …
Rameaux-vrilles : ex. rameaux courts volubiles de vignes (Vitis vinifera
et autres Vitacées)
Rameaux épines ou dards : ex.Prunellier (Prunus spinosa).
Bulbes aériens adventifs des feuilles ou des inflorescences (viviparité),
les bulbilles : organes de dissémination comme chez la phalangère
(Chlorophytum),les Kalanchoes (Kalanchoe) ou l’Ail rose (Allium
roseum) ;
(*) Ces tiges particulières prennent alors le relais des feuilles dans la fonction
chlorophyllienne (parenchymes chlorophylliens sous corticaux).
Remarques:
- Une
épine, au sens strict, est un organe ou une partie d’un organe
( vascularisé) acéré et piquant.
- Un aiguillon ne contient pas de tissus vasculaires et est d’origine
épidermique (tissus de revêtement). Il est susceptible de tomber en
laissant une cicatrice discrète : ex. les aiguillons de la tige du rosier.
Voir dessins et planches.
B-4/ Tropisme de la tige :
- Géotropisme négatif (croissance dirigée en sens inverse de la direction de la
pesanteur) ou nul (rhizomes, stolons, …).
- Phototropisme positif (attraction vers la lumière).
Voir dessins