Les Graines Et La Germination
Si vous coupez une tomate en deux et que vous observez de plus près l’intérieur de ce juteux fruit rouge, vous verrez un grand nombre de petites graines, qui sont le commencement de nouvelles plantes (voir la figure 1). En effet, chaque graine de tomate renferme une minuscule plante qui est vivante, mais dormante. Cela signifie que cette plante ne se développe pas et qu’elle attend, tout simplement. Quand les conditions environnementales seront adéquates, la graine germera. En d’autres termes, la minuscule plante sortira de la graine et commencera à pousser.
Les Parties D’une Graine De Tomate
Les plantes à fleurs (notamment la tomate) se reproduisent en fabriquant des graines. Le but de la minuscule plante qui se trouve à l’intérieur de chaque graine est de sortir de son enveloppe et de se développer pour devenir une plante adulte. On appelle cette minuscule plante une plante embryonnaire; terme qui signifie que la plante est au tout début de son développement. La plante embryonnaire possède une racine embryonnaire appelée radicule ainsi qu’une ou deux feuilles embryonnaires appelées cotylédons. La jeune plante possède aussi une plumule, qui deviendra une pousse (non visible à la figure 2).
Une enveloppe protectrice, appelée tégument ou testa, entoure la plante embryonnaire. De nombreuses plantes embryonnaires, notamment celles de tomate, puisent l’énergie dont elles ont besoin pour germer dans une réserve qui se trouve à l’intérieur de la graine et que l’on appelle l’albumen. Cette énergie est généralement de l’amidon, un glucide complexe constitué par l’enchaînement d’un grand nombre de molécules de sucre. Dans d’autres types de graines, appelées graines exalbuminées, la réserve d’énergie se trouve dans les cotylédons. Les pois et les haricots verts sont deux exemples de plantes ayant des graines exalbuminées. On classe les plantes à fleurs selon le nombre de cotylédons qu’elles ont dans leurs graines.
Quand une plante à fleurs possède des graines à un seul cotylédon, ou feuille embryonnaire, c’est une monocotylédone. Quand elle possède des graines à deux cotylédons, c’est une dicotylédone. La tomate est une dicotylédone (voir la figure 2).
La Vie D’une Graine Avant La Germination
Les graines sont des organismes vivants dont la faculté de germination est limitée dans le temps. Certaines graines, comme celles d’oignon, ne gardent leur faculté germinative que pendant une année. D’autres, comme les graines de concombre ou de laitue, peuvent germer pendant cinq ans ou plus. Les graines de tomate conservent cette faculté pendant au moins quatre ans.
Dans la nature, les graines voyagent afin que les plantes puissent grandir dans de nouveaux endroits où elles ne seront pas en concurrence avec leurs parents. Elles peuvent être transportées par le vent, l’eau ou la fourrure d’un animal. Les graines de tomate peuvent utiliser les animaux pour voyager selon différentes méthodes. Ainsi, elles sont capables de survivre au processus de digestion et peuvent être « plantées » par l’intermédiaire des déjections. Certaines graines du projet TomatosphèreMC ont même voyagé à bord d’une navette spatiale!
Super graines sibériennes
Les plus vieilles graines ayant réussi à germer étaient âgées de 32 000 ans! Elles provenaient d’une plante à fleurs appelée Silene stenophylla. Elles ont été découvertes préservées dans la glace par des scientifiques russes en Sibérie.
La Germination Des Graines De Tomate
Comme toutes les graines du monde, celles des tomates restent dormantes jusqu’à ce que les conditions environnementales soient idéales pour leur germination. Les graines ont besoin d’eau, d’oxygène et de chaleur pour commencer à se développer.
Sèches, les graines sont dormantes (voir la figure 3A). L’eau ramollit le testa, ce qui permet à la plante embryonnaire de germer plus facilement. L’eau est également absorbée dans les cellules de la plante embryonnaire et fait grossir ces cellules.
De l’oxygène entre également dans la graine. Chez les animaux comme chez les végétaux, les cellules ont besoin d’oxygène pour la respiration cellulaire, processus qui leur permet de fabriquer de l’énergie à partir de nourriture. À cette étape, la graine de tomate puise son énergie dans l’albumen.
Les températures idéales de germination varient en fonction des espèces de plantes. En général, les températures très froides empêchent la germination et les températures chaudes l’accélèrent. Les graines de tomate ne germent pas en dessous de 10 °C et préfèrent les températures comprises entre 16 et 30 °C.
Lorsqu’une graine de tomate dispose d’eau, d’oxygène et de chaleur, la plante embryonnaire commence à se développer, en utilisant la réserve d’énergie présente dans l’albumen. La radicule est la première partie de la plante à sortir du testa ramolli (voir les figures 3B et 3C), suivie des cotylédons (voir la figure 3D). Tant que les conditions environnementales sont adéquates pour elle, la plante poursuit son développement, ses racines continuant de s’étendre vers le bas tandis que la pousse et les cotylédons grandissent vers le haut.
Pour la germination, les facteurs environnementaux, comme l’eau, l’oxygène et la bonne température sont tous indispensables, mais les processus qui se déroulent à l’intérieur de la graine sont tout aussi importants. Ainsi, pendant la germination, la plante embryonnaire de la tomate fabrique des hormones de croissance appelées gibbérellines. Ces hormones aident à ramollir l’albumen et le testa afin que la plante embryonnaire puisse germer.
En grandissant, la plante de tomate cesse de puiser son énergie dans l’albumen et commence à utiliser ses cotylédons pour fabriquer elle-même son énergie grâce à la photosynthèse. C’est à ce stade de croissance que la plante commence à avoir besoin de lumière et de dioxyde de carbone, en plus d’eau, d’oxygène et de chaleur. La lumière, le dioxyde de carbone et l’eau sont tous des éléments nécessaires à la photosynthèse.
Les graines de tomate n’ont pas besoin de terre pour germer (voir la figure 3). Cependant, les plants devront en fin de compte être plantés dans un substrat afin d’y puiser les nutriments et les minéraux dont ils ont besoin pour devenir des plantes saines produisant de belles tomates.
Glossaire
Albumen
Partie de la graine qui entrepose de la nourriture sous forme d’amidon (grosses molécules de sucre) que la plante embryonnaire utilise pendant la germination.
Cotylédon
Partie d’une plante embryonnaire qui deviendra la première feuille (ou les premières feuilles). On l’appelle aussi « feuille séminale ».
Dormance
Période d’activité réduite qui permet de conserver l’énergie dans un organisme vivant. Une graine contient une plante embryonnaire dormante qui ne se développe que si les conditions environnementales adéquates sont réunies.
Germination
Processus par lequel un végétal commence à se développer à partir d’une graine. Il fait généralement suite à une période de dormance. De bonnes conditions environnementales sont importantes pour que la germination commence.
Gibbérellines
Hormones de croissance qui sont essentielles à de nombreuses étapes de la croissance et du développement des végétaux, notamment à la croissance de la plante embryonnaire et au ramollissement de l’albumen pendant la germination de la graine.
Glucides
Il s’agit de l’un des principaux types de nutriments présents dans l’alimentation et d’une source d’énergie pour les végétaux et les animaux; le sucre est un glucide simple tandis que l’amidon est un glucide complexe. Un glucide complexe est constitué d’une longue chaîne de molécules de sucre.
Photosynthèse
Processus utilisé par les végétaux pour transformer l’énergie de la lumière en énergie biochimique (sucre). L’énergie de la lumière sert à transformer le dioxyde de carbone et l’eau en oxygène et en sucre.
Plante embryonnaire
Minuscule plante immature qui se trouve à l’intérieur d’une graine.
Plumule
Partie de la plante embryonnaire qui deviendra une pousse.
Pousse
Toute structure d’un végétal située au-dessus du sol.
Radicule
Partie de la plante embryonnaire qui deviendra une racine.
Respiration cellulaire
Processus utilisé par les végétaux et les animaux pour fabriquer de l’énergie à partir de nourriture (plus précisément des molécules de sucre). À ne pas confondre avec la respiration (processus physiologique permettant d’approvisionner l’organisme en oxygène par inspiration et expiration de l’air).
Testa
Enveloppe protectrice d’une graine, aussi appelée tégument.