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1. Deux façons de multiplier un végétal supérieur

Définition

Un végétal supérieur peut donner naissance à de nouveaux individus de deux manières fondamentalement différentes : par reproduction sexuée, qui exige une fécondation, ou par multiplication végétative, qui s'en passe entièrement.

  • La reproduction sexuée repose sur la fécondation : un gamète mâle et un gamète femelle fusionnent pour donner une cellule-œuf, à l'origine d'une graine. Ce mécanisme mélange le patrimoine génétique de deux parents, si bien que chaque descendant présente une combinaison génétique originale, différente de celle de ses parents.
  • La multiplication végétative est, elle, un mode de multiplication asexué : aucune fécondation n'intervient. Un seul individu suffit, et ce sont ses organes végétatifs — racine, tige ou feuille — qui donnent naissance à de nouveaux plants, sans passer par la graine. Les individus produits sont génétiquement identiques à la plante d'origine : on parle de clones.
Deux catégories de multiplication végétative

Selon qu'elle se déroule sans ou avec intervention humaine, on distingue la multiplication végétative naturelle, qui survient spontanément dans la nature, et la multiplication végétative artificielle, ensemble de techniques biotechnologiques que l'homme met en œuvre pour reproduire rapidement et en grand nombre des plantes présentant des caractères qui l'intéressent.

2. La multiplication végétative naturelle : trois exemples

Certains végétaux se multiplient spontanément, sans aucune intervention humaine, à partir de l'un de leurs organes végétatifs.

2.1. À partir de la racine : le goyavier

Exemple

Le goyavier possède des racines superficielles capables d'émettre des rejets racinaires (drageons) : de jeunes pousses apparaissent directement sur la racine, parfois à bonne distance du tronc, puis percent la surface du sol. Chaque rejet devenu autonome constitue un nouveau pied de goyavier, génétiquement identique au pied qui lui a donné naissance.

2.2. À partir de la tige : manioc et canne à sucre

Exemple

Chez le manioc, un simple tronçon de tige, tombé ou déposé au sol, peut développer à ses nœuds à la fois de nouvelles racines et de nouvelles pousses feuillées, formant ainsi un plant complet et autonome. La canne à sucre se comporte de façon comparable : des fragments de tige laissés en contact du sol s'enracinent et bourgeonnent spontanément pour donner de nouveaux pieds.

2.3. À partir de la feuille : le kalanchoé

Exemple

Le kalanchoé, souvent appelé « yuyuka » au Congo, développe de minuscules plantules déjà pourvues d'ébauches racinaires sur le pourtour de ses feuilles. Ces plantules se détachent, tombent au sol, s'y enracinent et deviennent à leur tour des plants indépendants, génétiquement identiques à la plante mère.

3. La multiplication végétative artificielle : les biotechnologies

Définition

L'homme a mis au point diverses techniques, regroupées sous le terme de biotechnologies végétales, permettant d'obtenir de façon maîtrisée et à grande échelle des plantes génétiquement identiques à une plante mère choisie pour ses qualités (rendement, résistance aux maladies, qualité gustative, etc.). L'obtention de tels individus génétiquement identiques constitue le clonage végétal.

3.1. Le bouturage

Principe

Le bouturage consiste à prélever un fragment de plante — portion de tige, feuille, ou fragment de racine, appelé bouture — et à le placer dans des conditions favorables à l'enracinement (terre humide, sable, ou simplement de l'eau), de sorte qu'il développe ses propres racines et devienne un nouvel individu autonome, indépendant du pied dont il est issu.

3.2. Le greffage

Principe

Le greffage consiste à unir un fragment prélevé sur une plante — le greffon, porteur des caractères que l'on souhaite conserver (par exemple la qualité d'un fruit) — à une autre plante déjà enracinée, appelée porte-greffe, généralement retenue pour la vigueur et la résistance de son système racinaire. Après la greffe, les tissus du greffon et ceux du porte-greffe se soudent progressivement, et l'ensemble ne forme plus qu'une seule plante fonctionnelle.

3.3. Le marcottage

Principe

Le marcottage consiste à mettre en contact avec le sol (ou avec un substrat humide) une tige qui reste attachée au pied mère, sans être coupée. Nourrie et soutenue par la plante mère, cette tige développe alors progressivement ses propres racines ; ce n'est qu'une fois l'enracinement établi que la nouvelle plante, appelée marcotte, est sectionnée et séparée du pied mère pour poursuivre son développement de façon autonome.

3.4. La culture in vitro

Principe

La culture in vitro est une technique de laboratoire consistant à multiplier des plantes en milieu stérile, à partir de très petits fragments de tissus végétaux (souvent des méristèmes, tissus jeunes en division active), déposés sur un milieu nutritif adapté. Elle permet d'obtenir, en peu de temps et à grande échelle, un très grand nombre de plants à la fois génétiquement identiques et sains (indemnes d'agents pathogènes), ce qui en fait un outil précieux pour l'agriculture moderne.

3.5. La culture sur milieu artificiel et la culture hydroponique

Principe

La culture sur milieu artificiel consiste à faire croître des plantes sur un substrat nutritif fabriqué par l'homme, en remplacement d'un sol naturel. La culture hydroponique en est une variante particulière : une culture hors-sol dans laquelle les racines des plantes plongent directement dans une solution nutritive aqueuse, qui leur apporte l'eau et les éléments minéraux nécessaires à leur croissance.

3.6. L'irrigation et la culture sous serre

D'autres pratiques agricoles accompagnent ces techniques de multiplication : l'irrigation assure un apport d'eau contrôlé aux cultures, tandis que la culture sous serre permet de protéger les plantes et de maîtriser la température, l'humidité et la luminosité. Ces pratiques améliorent les conditions de croissance des jeunes plants issus de la multiplication végétative et augmentent, en conséquence, les rendements agricoles.

3.7. Tableau comparatif

Mode / techniqueOrgane utiliséExempleAvantage principal
Naturelle — racineRacineGoyavier (rejets racinaires)Aucune intervention humaine nécessaire
Naturelle — tigeTigeManioc, canne à sucreEnracinement spontané, simple et gratuit
Naturelle — feuilleFeuilleKalanchoé / « yuyuka »Multiplication continue sans effort
BouturageFragment de tige, feuille ou racineManioc, canne à sucre, manguierTechnique simple, peu coûteuse
GreffageGreffon + porte-greffeAgrumes, manguierCombine qualité du greffon et vigueur racinaire du porte-greffe
MarcottageTige non détachée, enracinée en contact du solArbustes ornementaux, agrumesSécurise l'enracinement avant séparation
Culture in vitroFragment de tissu (méristème), milieu stérileBananier, manioc assainiProduction rapide, massive et sanitairement contrôlée
Culture hydroponiqueSolution nutritive aqueuse, hors-solCultures maraîchèresContrôle précis de la nutrition, gain d'espace

🧠 À retenir

  • La multiplication végétative est un mode de multiplication asexué, sans fécondation, réalisé à partir d'organes végétatifs (racine, tige, feuille) : elle produit des clones génétiquement identiques à la plante mère.
  • Dans la nature, elle s'observe par la racine (goyavier), par la tige (manioc, canne à sucre) ou par la feuille (kalanchoé / « yuyuka »).
  • Le bouturage sépare immédiatement un fragment de plante pour qu'il s'enracine seul ; le marcottage enracine une tige encore reliée au pied mère avant de la séparer.
  • Le greffage unit un greffon (caractères recherchés) à un porte-greffe (système racinaire vigoureux) pour former une seule plante fonctionnelle.
  • La culture in vitro, la culture sur milieu artificiel et la culture hydroponique sont des biotechnologies permettant une production rapide, massive et sanitairement contrôlée de plants, que complètent l'irrigation et la culture sous serre.
1

Associer exemple naturel et organe végétatif

● Facile

Associer chaque exemple de multiplication végétative naturelle à l'organe végétatif responsable.

ExempleOrgane végétatif ?
Goyavier?
Manioc?
Kalanchoé (« yuyuka »)?
Correction
ExempleOrgane végétatif
GoyavierRacine (rejets racinaires)
ManiocTige (bouture spontanée)
Kalanchoé (« yuyuka »)Feuille (plantules foliaires)
2

Bouturage et marcottage : quelle différence ?

● Moyen

Expliquer la différence entre le bouturage et le marcottage.

  1. Rappeler le principe du bouturage.
  2. Rappeler le principe du marcottage.
  3. Préciser la principale différence entre les deux techniques, en ce qui concerne le lien avec le pied mère.
Correction
  1. Le bouturage consiste à couper un fragment de plante (tige, feuille ou racine) et à le placer dans des conditions favorables afin qu'il développe seul ses propres racines et devienne un nouvel individu.
  2. Le marcottage consiste à mettre en contact avec le sol une tige qui reste attachée au pied mère ; elle développe ainsi ses propres racines tout en continuant à être nourrie par la plante mère, avant d'être détachée une fois l'enracinement obtenu.
  3. La différence essentielle tient au moment de la séparation : dans le bouturage, le fragment est coupé dès le départ et doit s'enraciner seul, avec un risque d'échec plus élevé ; dans le marcottage, la tige reste reliée et nourrie par le pied mère durant tout l'enracinement, ce qui sécurise davantage la réussite de l'opération.
3

Le principe du greffage

● Moyen

Expliquer le principe du greffage, en précisant le rôle du greffon et celui du porte-greffe.

  1. Définir le greffage.
  2. Préciser le rôle du greffon.
  3. Préciser le rôle du porte-greffe.
  4. Expliquer l'intérêt agronomique global de cette technique.
Correction
  1. Le greffage est une technique de multiplication végétative artificielle qui consiste à unir un fragment prélevé sur une plante à une autre plante déjà enracinée ; les tissus des deux plantes se soudent progressivement pour ne former qu'un seul individu fonctionnel.
  2. Le greffon est le fragment prélevé sur la plante dont on veut conserver les qualités (par exemple la saveur ou le rendement de ses fruits) ; c'est lui qui donnera la partie aérienne productive de la plante greffée.
  3. Le porte-greffe est la plante déjà enracinée qui reçoit le greffon ; il est généralement sélectionné pour la vigueur, la résistance aux maladies ou l'adaptation au sol de son système racinaire, qu'il transmet à l'ensemble de la plante greffée.
  4. Le greffage permet ainsi de réunir en une seule plante les qualités de production du greffon et la robustesse racinaire du porte-greffe, ce que ne permettrait pas la multiplication séparée de chaque plante.
4

Avantages de la culture in vitro et de l'hydroponie

● Moyen

Expliquer les avantages de la culture in vitro et de la culture hydroponique par rapport aux méthodes naturelles de multiplication.

  1. Rappeler le principe de la culture in vitro et celui de la culture hydroponique.
  2. Comparer la rapidité et la quantité de plants obtenus par ces méthodes à celles obtenues par multiplication naturelle.
  3. Comparer l'état sanitaire et le contrôle de la nutrition des plants obtenus.
Correction
  1. La culture in vitro multiplie des plantes en laboratoire, en milieu stérile, à partir de petits fragments de tissus (méristèmes) placés sur un milieu nutritif. La culture hydroponique cultive des plantes hors-sol, racines plongées directement dans une solution nutritive aqueuse.
  2. La multiplication naturelle (rejets, plantules, boutures spontanées) est lente et limitée en nombre, car elle dépend du rythme propre de la plante. La culture in vitro, à partir de très petits fragments multipliés en laboratoire, permet d'obtenir un très grand nombre de plants identiques en un temps beaucoup plus court.
  3. Le milieu stérile de la culture in vitro élimine les risques de contamination par champignons, bactéries ou virus, ce qui garantit des plants sains, alors que la multiplication naturelle peut propager des maladies déjà présentes chez la plante mère. La culture hydroponique, quant à elle, permet de doser précisément les éléments minéraux apportés aux racines, offrant un contrôle de la nutrition impossible à obtenir avec un sol naturel.

Problème de synthèse

● Niveau Bac

Un groupement de producteurs agricoles installé dans le Pool (République du Congo) souhaite multiplier rapidement, sur plusieurs dizaines d'hectares, une variété de canne à sucre récemment sélectionnée pour sa richesse en sucre et sa résistance à une maladie fongique locale. Le groupement ne dispose au départ que de quelques pieds mères sains de cette variété et souhaite obtenir plusieurs milliers de plants identiques, indemnes de la maladie, dans un délai réduit, avant la prochaine saison des pluies.

  1. Rappeler pourquoi la multiplication de cette variété doit se faire par multiplication végétative plutôt que par reproduction sexuée (semis de graines).
  2. Le bouturage traditionnel de tronçons de tige, habituellement utilisé pour la canne à sucre, permettrait-il à lui seul de satisfaire pleinement les exigences du projet (quantité, rapidité, état sanitaire) ? Justifier la réponse.
  3. Proposer la technique de multiplication végétative artificielle la plus adaptée pour répondre à l'ensemble des exigences du projet, et justifier ce choix.
  4. Discuter des limites ou contraintes que présente la technique proposée par rapport au bouturage traditionnel (coût, matériel, compétences requises).
  5. Proposer une pratique agricole complémentaire, évoquée dans le cours, permettant d'optimiser la croissance des jeunes plants une fois ceux-ci transférés en pleine terre.
Correction du problème de synthèse
  1. La reproduction sexuée (semis de graines) repose sur la fécondation et un brassage génétique : les plants issus de graines ne seraient pas génétiquement identiques au pied mère sélectionné et risqueraient de ne pas conserver ses qualités de richesse en sucre et de résistance à la maladie. Seule la multiplication végétative, produisant des clones génétiquement identiques, garantit la conservation intégrale des caractères recherchés.
  2. Le bouturage traditionnel permet certes d'obtenir des plants identiques au pied mère, mais il reste relativement lent et limité en nombre de boutures disponibles à partir d'un petit nombre de pieds mères de départ. De plus, il ne garantit pas l'élimination d'éventuels agents pathogènes déjà présents dans les tissus des pieds mères, qui seraient alors transmis à toutes les boutures produites. Le bouturage seul ne répond donc pas pleinement aux trois exigences du projet (grande quantité, rapidité, état sanitaire garanti).
  3. La technique la plus adaptée est la culture in vitro : réalisée en laboratoire à partir de fragments de méristèmes (souvent indemnes d'agents pathogènes même chez une plante infectée), placés en milieu stérile sur un milieu nutritif, elle permet d'assainir la variété tout en la multipliant très rapidement, produisant à partir d'un petit nombre de pieds mères plusieurs milliers de plants génétiquement identiques et sains dans un délai court — répondant ainsi simultanément aux trois exigences du projet.
  4. La culture in vitro exige toutefois un laboratoire équipé (conditions stériles, milieux de culture appropriés, personnel qualifié) et représente un coût nettement plus élevé que le bouturage traditionnel, qui ne nécessite qu'un sol, de l'eau et des tronçons de tige. Le groupement doit donc pouvoir mobiliser un investissement initial et un savoir-faire technique, par exemple via un partenariat avec un centre de recherche agronomique.
  5. Une fois les jeunes plants issus de la culture in vitro acclimatés et transférés en pleine terre, une irrigation contrôlée (éventuellement complétée par une phase initiale sous serre ou ombrière) permettrait de sécuriser leur reprise et leur croissance en maîtrisant l'apport en eau et les conditions climatiques, améliorant ainsi le rendement final de la plantation.

QCM

10 questions · Correction immédiate

0Score
0/10Répondues
Q1/10

Ce qui distingue la multiplication végétative de la reproduction sexuée, c'est :

Q2/10

Chez le goyavier, la multiplication végétative naturelle se produit à partir de :

Q3/10

Chez le kalanchoé (« yuyuka »), les plantules à l'origine de nouveaux pieds apparaissent sur :

Q4/10

Le bouturage consiste à :

Q5/10

Le greffage consiste à :

Q6/10

Le marcottage se distingue du bouturage car :

Q7/10

La culture in vitro consiste à multiplier des plantes :

Q8/10

La culture hydroponique est une technique dans laquelle :

Q9/10

Le principal avantage de la culture sous serre est de :

Q10/10

Parmi les exemples suivants, lequel illustre une multiplication végétative naturelle par la tige ?