PLANTES

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Transformation des plantes cultivées

Beaucoup de plantes cultivées sont aujourd’hui très différentes de leur équivalent sauvage : plus de 10 000 ans d’agriculture ont en effet profondément fait évoluer ces espèces. Un plant de maïs est, par exemple, bien plus grand et productif que son équivalent sauvage, la téosinte.

Domestication des plantes

Le premier mécanisme à l’origine de la modification des plantes est la sélection culturale dirigée, qui a conduit à la domestication des espèces sauvages. Parmi les populations de plantes sauvages initiales, l’homme a sélectionné les plantes les plus intéressantes pour le cultivateur mais aussi pour le consommateur. Puis, chaque année, les agriculteurs ont replanté les individus les plus rentables en quantité et qualité d’organes récoltés, mais aussi ceux qui sont les plus résistants aux contraintes du milieu (froid, sécheresse, salinité…) et aux maladies. Les critères de sélection variant selon le lieu et l’époque, cette méthode est à l’origine de l’immense diversité des variétés de plantes cultivées, dites variétés paysannes. La reinette, la pomme d’Api, la doucette ou la galeuse ne sont que quelques exemples parmi les centaines de variétés de pommes d’origine française, au sein de la même espèce du pommier.

Biologiquement, la création de tant de variétés repose sur des mutations génétiques très rares. En sélectionnant uniquement les plantes mutantes à caractères avantageux, l’homme a permis la transmission de ces nouveaux traits génétiques aux générations suivantes, et donc la très lente transformation de la population entière. Par exemple, on connaît chez la vigne de cépage pinot gris certaines mutations qui rendent le raisin noir plus rentable mais moins sucré, et d’autres mutations qui rendent le raisin blanc moins rentable mais plus sucré par rapport au raisin de couleur grise.

Sélection scientifique des plantes

À partir d’une plante sélectionnée, on peut obtenir une lignée pure, par autofécondation (fécondation des plantes par leur propre pollen) pendant sept générations successives. Cette lignée pure est fixée, car les individus la composant sont devenus homozygotes (les deux allèles d’un gène étant identiques) pour chaque gène. Le croisement de deux lignées pures, qui présentent chacune des points forts et des points faibles, donne une génération de plantes hybrides aux caractéristiques homogènes et de valeur supérieure à celle des deux lignées parentales. En effet, ces hybrides sont hétérozygotes pour chaque caractère, les deux allèles de chacun de leurs gènes étant différents, car hérités de deux lignées pures parentales distinctes. Les hybrides possèdent alors tous les allèles des deux lignées parentales (en un seul exemplaire). L’hybridation permet donc d’obtenir des variétés cumulant les qualités de chacun des deux parents sans en présenter les défauts.

Des études génétiques ont montré que de nombreuses plantes cultivées présentaient une polyploïdie, c’est-à-dire une multiplication du nombre de lots de chromosomes. Cette polyploïdie dérive souvent d’événements d’hybridation entre espèces différentes ; elle constitue un mécanisme de stabilisation des hybrides. En effet, un hybride de deux espèces différentes ne peut se reproduire si ses deux lots de chromosomes, paternel et maternel, sont trop différents. Ainsi, le blé tendre est une plante hexaploïde, possédant six lots de chromosomes correspondant à deux événements successifs d’hybridation.

Biotechnologies végétales

La capacité de nombreuses plantes à se multiplier de façon végétative permet la multiplication de certaines variétés à grande échelle. La culture in vitro ou micropropagation dérive directement de cette caractéristique et permet l’obtention de très nombreux clones qui peuvent ensuite être commercialisés à grande échelle. C’est le cas des orchidées Phalaenopsis, des rosiers ou des chrysanthèmes. Cette technique présente un autre avantage, celui de multiplier des plantes pour lesquelles la reproduction sexuée est impossible ou poserait problème : plantes stériles ou hybrides instables, par exemple. De plus, si les tissus prélevés au départ sur la plante à reproduire sont les méristèmes, les clones obtenus sont sains, ce qui permet l’obtention en masse de plants de pomme de terre ou de fraisiers exempts de virus.

Les plantes transgéniques représentent une étape supplémentaire dans l’obtention de variétés nouvelles : cette fois, c’e [...]

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Jardin botanique de la villa Carlotta, Italie

Jardin botanique de la villa Carlotta, Italie
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Morphologie d’une plante 

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Armérie maritime

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Hépatique à thalle

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Écrit par :

  • : professeure agrégée de sciences de la vie et de la Terre, professeure agrégée de biologie à l'université de Cergy-Pontoise
  • : professeur agrégé de sciences de la vie et de la Terre, université de Paris-XIII

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Pour citer l’article

Marie POTAGE, Arnaud VAN HOLT, « PLANTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/plantes/