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Graine

La graine est dans le cycle biologique des spermaphytes le stade vital qui permet la dissémination des plantes. Elle permet à la plante d'échapper aux conditions d'un milieu devenu hostile soit en s'éloignant soit en attendant le retour de circonstances favorables.

Elle provient du développement de l'ovule fécondé. De ce fait, elle appartient à la phase diploïde (2n chromosomes).

Les graines, qui accumulent sous une forme facile à conserver, des réserves destinées au développement futur de l'embryon, constituent une source d'alimentation recherchée par les animaux et par l'homme (céréales, légumes secs...).

Structure

Elle se compose essentiellement d'un embryon entouré d'une enveloppe protectrice avec selon les cas un tissu nourricier plus ou moins développé. L'embryon peut être minuscule et indifférencié ou déjà développé en tigelle, radicelle et cotylédons. Chez certaines graines, c'est à l'intérieur des cotylédons que les réserves nutritives sont accumulées. Les diffèrentes stratégies évolutives possibles donnent suivant les espèces des graines dont le poids varie de 2 microgrammes pour une orchidée (Goodyera repens) à une vingtaine de kilos pour une arécacée, le coco-de-mer (Lodoicea maldivica).

Graines et fruits

Parmi les spermaphytes, les angiospermes seuls produisent des fruits. Le fruit est issu du développement de l'ovaire qui entoure l'ovule.

Dissémination

• par la plante elle-même :
  • le fruit du concombre d'âne, (Ecballium elaterium, Cucurbitacées) turgescent à maturité, projette ses graine dans une pulpe liquide lorsque le pédoncule se détache ;
  • le fruit mûr des balsamines (Impatiens noli-tangere, Balsaminacées), éclate en enroulant ses valves sur elles-mêmes.
• par le vent (anémochorie)
  • par la légèreté des semences
  • grâce à la présence de poils
  • par la présence d'ailes membraneuses
• par l'eau (hydrochorie)
  • eaux de ruissellement
  • plantes aquatiques
  • cournts marins, cas du cocotier
• par les animaux (zoochorie)
  • après ingestion
  • transport externe, grâce à la présence de crochets ou d'aiguillons
  • par les fourmis (plantes myrmécophiles)

Dormance et longévité des graines

Chez de nombreuses plantes, la germination des graines n'est pas immédiate, et nécessite le passage par une période de repos pendant laquelle la germination est inhibée par divers mécanismes. Cette inhibition ou dormance peut être liée à :

• la présence d'inhibiteurs ;
• la présence de protéines photosensibles ou chromoprotéines ;
• l'imperméabilité des enveloppes ;
• la résistance mécanique des enveloppes.

La longévité des graines, ou pouvoir germinatif, est généralement comprise, selon les espèces, entre deux et 10 ans (céréales, épinard, courge). Cette longévité peut atteindre une centaine d'années (cassia), graines dites macrobiontiques. Certaines graines ont une trés courte longévité, de quelques jours (peuplier) à quelques semaines (caféïer), elles sont dites microbiontiques. Le cas extrême est celui des graines qui germent dans le fruit encore accroché à la plante-mère (Rhizophora, palétuvier) : graines vivipares.

Germination

La germination est le phénomène par lequel l'embryon contenu dans la graine reprend vie et se dévelope grâce aux réserves de la graine.

• Transformations morphologiques
  • germination épigée
  • germination hypogée
  • germination des monocotylédones
• Facteurs de régulation
  • eau
  • température
  • lumière
  • oxygène
• Phénomènes métaboliques
  • respiration
  • mobilisation des réserves

On parle aussi de germination pour le pollen.