Font partie des Spermatophytes ou « Phanérogames »

= Plantes vasculaires à ovules

Tissus conducteurs + structures reproductrices visibles (cônes ou fleurs)

Spermatophytes = Plantes à ovule

Spermaphytes = plantes à graine

« Conifères » ou « Résineux ».

• Les plus connus sont les Pins (Pin sylvestre, pin maritime), l’Epicéa, le Cèdre ou les Sapins

Environ 600 espèces

Importance économique

• constituent les principales sources de bois de charpente et de pâte à papier. Ils poussent plus vite et sont donc plus productifs, ce qui leur confère un avantage économique. Ce sont également les arbres les plus grands et les plus vieux que l’on connaisse. En France, ils représentent 1/3 de nos forêts.

Organes sexuels groupés en cônes unisexués, généralement portés par un même individu (arbre) : espèces monoïques.

Cônes => « Conifères ».

exemple du Pin sylvestre (Pinus sylvestris)

Tous les Spermatophytes sont hétérosporés : production de macrospores (ou mégaspores, « femelles ») et microspores (« mâles ») dans macrosporanges (ou mégasporanges) et microsporanges respectivement.

Tous les Phanérogames sont hétérosporés : ils produisent des macrospores (ou mégaspores, femelles) et des microspores (mâles). Ces macrospores et microspores sont produites dans les mégasporanges (macrosporanges) et les microsporanges respectivement. Ces spores donnent respectivement des macrogamétophytes (gamétophytes femelles) et des microgamétophytes(gamétophytes mâles). 

Germination =>

• macrogamétophytes = gamétophytes femelles

ou

• microgamétophytes = gamétophytes mâles

Les organes reproducteurs (cônes) apparaissent au printemps, sur les plus jeunes rameaux de l’arbre. Les éléments mâles sont de petits cônes agglomérés en épis denses, à la base de ces jeunes rameaux. Les cônes mâles et femelles se forment sur le même arbre. En général, les cônes mâles se forment sur les branches inférieures et les cônes femelles sur les branches supérieures. Chez certains pins, ils se forment sur la même branche, dans ce cas les cônes femelles sont plus proches de l’extrémité du rameau. Comme le pollen n’est normalement pas aspiré vers le haut, les cônes femelles sont ainsi généralement pollinisées par le pollen d’un autre arbre. Les cônes portent parfois également le nom de « fleur » (mâle ou femelle)

Les 4 cellules constituant le grain de pollen (= microgamétophyte) sont : les 2 cellules prothaliennes (stériles), la cellule anthéridiale (fertile), et la cellule végétative.

• 2 cellules prothalliennes
• cellule initiale = cellule anthéridiale.
• cellule végétative = cellule de tube

Ces cellules sont entourées de 2 couhes protectrices:

• Intine (paroi interne)
• exine (paroi externe, contient sporopollénine) ballonnets

=> elles permettent au grain de pollen d’être dispersé dans l’air 

=> L’exine se décolle du grain de pollen latéralement pour former deux ballonnets, permettant une meilleure prise au vent et ainsi une meilleure dispersion.

Dissémination grains de pollen :

• Ouverture sacs polliniques à maturité grâce aux anneaux de déhiscence

=> Les cellules de cet anneau de déhiscence ont une face externe très mince, qui éclate lorsqu’elle est déshydratée : ceci permet l’ouverture des sac polliniques. Certains grains de pollen seront portés par le vent vers les cônes femelles où la fécondation pourra avoir lieu.

=> anémophilie : dispersion des grains de pollen par le vent

• Durée de vie limitée

Écailles ovulifères portent 2 macrosporanges = ovules sur face supérieure

ATTENTION ovule ≠ oosphère !!

Ovules « nus » car directement en contact avec l'air

MAIS les écailles du cône sont très resserrées les unes contre les autres et protègent efficacement les ovules

Spermatophytes = apparition de l’ovule.

Ovule = méga(ou macro)sporange charnu (nucelle), entouré tégument ( une ou plusieurs couches de tissus ) = en haut l'ouverture du tégument = micropyle

Développement : étalé sur 2 ans.

Macrospore = mégaspore

Macrosporange = mégasporange

Pollinisation

• les écailles du cône ovulifère sont bien écartées. Quand les grains de pollen tombent sur les écailles, beaucoup adhèrent à une substance mucilagineuse

Mucilage secrété par micropyle

• En s’évaporant, les gouttes se contractent et entraînent les grains de pollen dans le canal micropylaire au contact du nucelle. Les grains de pollen sont logés dans une petite cavité au niveau du micropyle.
• Après la pollinisation, les écailles ovulifères se referment et contribuent à la protection des ovules en développement.

=> pas encore de fécondation.

• Peu après son arrivée au contact du nucelle, le grain de pollen va germer.
• Division cellule anthéridiale → 2 cellules
• cellule socle
• cellule spermatogène.
• En germant le grain de pollen va émettre un tube pollinique. Ce tube pollinique va s’enfoncer progressivement dans le nucelle pour atteindre les oosphères. 

C’est à ce stade que s’arrête la germination du grain de pollen la première année.

=> Il n’y a toujours pas eu fécondation.

An 2 : croissance tube pollinique ;

division cellule spermatogène → 2 gamètes mâles = les anthérozoïdes

Gamètes dépourvus de flagelle. 

L’embryon issu de la fécondation va se développer et croître aux dépens des tissus de l’endosperme qui l’entourent : il n’est donc à aucun moment en contact avec le milieu extérieur. L’embryon va se développer jusqu’à un certain stade de différentiation : on distingue alors la première racine, le bourgeon terminal et les premières feuilles ou cotylédons

• La croissance cesse alors : l’ensemble formé par les tissus formés par l’embryon, l’endosperme et les parois de l’ovule se déshydrate et entre à l’état de vie ralentie. Les parties superficielles ou téguments se sclérifient pour former une enveloppe protectrice : c’est une graine.
• La graine est donc un ovule adulte contenant un embryon (autrement dit, un ovule fécondé). Elle est pourvue d’une aile membraneuse, généralement une partie de l’écaille qui s’est détachée. Cette aile va faciliter sa dispersion: la graine s’échappe en effet du cône. Ce cône, pendant les plusieurs mois que dure le développement de l’embryon, s’est lignifié et desséché, prenant l’aspect classique de la pomme de pin

Déshydratation embryon + endosperme + parois de l’ovule

• La dissémination de la graine est facilitée par plusieurs artifices : taille minuscule, crochets se fixant sur les animaux, soies et appendices permettant l’entraînement par le vent.

Vie ralentie = Dormance = phase de repos

Espèce dioïque (pieds mâles et pieds femelles séparés) = exception chez les Acrogymnospermes

Reproduction :

• grain de pollen : chez de nombreuses espèces, pollinisation par insectes (coléoptères)
• détachement ovule avant fécondation : pas de vraie graine ;
• tube pollinique ; anthérozoïdes flagellés
• développement immédiat embryon : pas de dormance

Chez de nombreuses espèces, la pollinisation est assurée par des insectes (coléoptères) : cela deviendra la règle chez les Angiospermes

3 genres => 3 familles (env. 70-90 sp.).

Ancienne classification : Chlamydospermes (du grec chlamydos, enveloppe, et sperma, graine) car leurs organes reproducteurs sont entourés d’une enveloppe

Anthophytes (Gnétales + Angiospermes) produisent tous deux des organes qui ressemblent à des fleurs. 

Espèces généralement dioïques (individus unisexués)

• La fécondation de l’oosphère a lieu lorsque l’ovule est encore sur le pied « mère », et cet ovule est disséminé ensuite : on a donc bien une vraie graine

=> Gamètes mâles non mobiles

=> Vraie graine – détache pied mère après (double) fécondation.

• Par ailleurs il y a double fécondation : chacune des 2 oosphères du gamétange sont fécondées par des anthérozoïdes différents, ce qui produit donc plusieurs embryons = futurs sporophytes. ATTENTION, ceci est différent de la double fécondation que l’on verra chez les Angiospermes (dont une seule donne un embryon sporophytique, et l’autre donne un tissu nourricier)