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Photopériodisme

une nécéssité pour les plantes
by

Amal BEN OTHMAN

on 7 April 2013

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Transcript of Photopériodisme

3/Catégories de plantes
sensibles au photopériodisme : Photopériodisme 2/ Définition du photopériodisme une nécéssité pour les plantes 1/ Introduction : Projet réalisé par:
AYARI Sabrine
BEN OTHMAN Amal PLAN 1/ Introduction
2/ Definition
3/ Catégories de plantes
sensibles au photopériodisme
4/ Notion de phytochrome
5/ Le concept des rythmes endogènes
6/ Influence de la lumière
sur la photosynthèse
7/ Conclusion Le photopériodisme est un phénomène important, répandu aussi bien dans le monde animal que dans le monde végétal.

Le changement de la durée du jour au cours de l'année influe sur plusieurs paramètres biologiques du développement des plantes , dont la floraison et la mise en dormance des bourgeons principalement. Le photopériodisme, terme inventé par les botanistes américains Whigtman Garner et Henry Allard en 1920, est le rapport entre la durée du jour et de la nuit.

Cela indique une succession de photopériodes, c'est à dire de périodes de lumière (clarté) et d'absence de lumière (obscurité) rythmant l'activité photosynthétique des plantes, algues et coraux. A. Plantes indifférentes
B. Plantes de jours longs
C. Plantes de jours courts
D. Espèces aphotiques A. Plantes indifférentes B. Plantes de jours longs Des plantes de jours longs dites héméropériodiques, qui ont besoin d'une phase lumineuse supérieure à la photopériode critique (12 ou 14 heures par jour) pour fleurir.
Elles fleurissent donc du milieu du printemps jusqu'à l'été. Des plantes de JL absolues : * Exigent une longueur du jour supérieure à un certain seuil (de 10 à 14 h de lumière/jour).
* Plus la longueur du jour n’est élevée, plus rapide sera la mise à fleur.
Exemples: épinard, laitue, carotte, seigle, avoine,.. Des plantes de JL préférentes : La floraison a lieu en toutes circonstances, mais elle est plus rapide ou plus abondante en jours longs.

Exemple: beta vulgaris . C. Plantes de jours courts : Dites nyctipériodiques, qui ne fleurissent que si la durée de la phase lumineuse durant un jour est inférieure à un seuil appelé photopériode critique (soja, dahlia, chrysanthème, etc.) soit une dizaine d'heures par tranches de 24 heures. LFSV 3 _ BCMB
2012/2013 Elles fleurissent si la durée de l'éclairement est inférieure à une certaine longueur critique. Au dessus de ce seuil, la lumière inhibe la floraison. On distingue : Elles ne fleurissent jamais en présence d’une photopériode défavorable. Des Plantes de JC absolues : Des Plantes de JC préférentes : Pour lesquelles une photopériode défavorable retarde seulement leur floraison qui est néanmoins possible.
Exemples: chrysanthème, Salvia glutinosa . Les plantes indifférentes fleurissent après une période de croissance définie et ne sont pas affectées par la longueur des jours. Elles ont besoin de lumière pour s'assurer un métabolisme suffisant mais elles fleurissent quelle que soit la longueur du jour.
Exemples:
* Plantes cultivées: tomate, pois, Cyclamen, Pélargonium, cerisier, lilas, rosier,….
* Mauvaises herbes: Stellaria media. Cas de certaines plantes bulbeuses chez lesquelles l'initiation florale (formation du bourgeon floral) s'effectue dans le sol à l'obscurité alors que les organes aériens ne sont pas présents.

Ce sont alors les températures estivales élevées qui déclenchent l'initiation florale. D. Espèces aphotiques : Ces plantes possèdent, dans leur bulbe, des réserves suffisantes leur permettant une longue survie sans photosynthèse.

Exemple: iris bulbeux chrysanthème Salvia glutinosa On distingue : Au cours d'une journée (24 heures) un équilibre instable s'établit dans les tissus végétaux entre la concentration en phytochrome Pfr (ou P725 nm ) et Pr (ou P665 nm ).
Cet équilibre dépend, en phase lumineuse, de l'intensité de la photoconversion entre les deux formes de phytochrome et, en phase obscure de la dégradation enzymatique du Pfr en Pr. Le phytochrome, est un pigment photorécepteur du groupe des phycobilines sensible à la lumière rouge/rouge lointain, intervient dans le photopériodisme. Il agit comme commutateur biologique pour déclencher ou arrêter certains processus biologiques. 4/ Notion de phytochrome Il est présent dans tous les organes de la plante et particulièrement dans les organes jeunes, au niveau cellulaire il est localisé dans: les membranes, le cytoplasme, noyaux et mitochondries…. Ce pigment est capable de percevoir la lumière rouge et d'engendrer une réponse caractéristique en fonction de la longueur d'onde reçue. Il est présent sous deux formes selon la longueur d'onde : Pr : la forme inactive, dont le maximum d'absorption se situe à 660 nm . Pfr : la forme active, dont le pic d'absorption se situe à 720 nm . Ces deux formes sont photo convertibles.
Ainsi on passe de Pr à Pfr sous l'action de la lumière rouge claire (660 nm). L'éclairement du phytochrome à l'aide d'infrarouge (720 nm) provoque la réaction inverse. 5/ Le concept des rythmes endogènes La plante est capable d’apprécier avec une extrême justesse la durée du paramètre qui constitue l’information photopériodique. cette aptitude à la mesure du temps repose sur le concept des rythmes endogènes. Ce sont les rythmes circadiens de 24h qui contrôlent la sensibilité de la plante à la lumière :
* En obscurité constante on a 60% de floraison.
* Avec des flashs oscillants on a inhibition et activation de la floraison.

Le traitement lumineux est efficace de façon périodique. On définit alors une phase photophile sensible à la lumière qui active la floraison et une phase scotophile sensible à l’obscurité qui inhibe la floraison.
La différence majeure entre les plantes de jours courts et de jours longs réside dans la position de ces phases dans le rythme. 6/ Influence de la lumière sur la photosynthèse L'étude du spectre d'action de la lumière blanche a montré que les radiations rouge clair ( = 670 nm) peuvent induire (ou bloquer) la floraison, les radiations rouge sombre ( = 730 nm) annihilant l'effet d'une irradiation rouge clair préalable. N.B: Avec d'autres photorécepteurs (cryptochromes, sensibles à la lumière bleue) et en liaison avec les facteurs de 1'environnement, dont la température (thermopériodisme, vernalisation), il contrôle la photomorphogenèse des plantes. La vernalisation se réfère à une période de froid subie par la plante ou la graine et nécessaire pour la faire passer du stade végétatif au stade reproductif, donc de fleurir. 7/ Conclusion : Objectif : déterminer les valeurs d'intensité lumineuse qui permettent une activité photosynthétique optimale.

Les plantes sont éclairées avec une souce lumineuse permettant de réaliser une gamme d'intensités (flux de photons) comprises entre 0 et 600 à 800 mmoles (photons).m-2.s-1.

La photosynthèse nette est alors mesurée soit par le dégagement d'oxygène soit par la consommation de gaz carbonique. A. Aspect Quantitatif B. Aspect Qualitatif Influence de l'éclairement sur la photosynthèse nette.
On détermine ainsi l'éclairement au point de compensation (Ic), l'éclairement saturant (Is), la respiration à l'obscurité (Ro) et le rendement quantique (o) On obtient des courbes biphasiques :
1) partie linéaire de pente (coefficient directeur) équivalente à dans cette gamme d'éclairement, la lumière est limitante et mesure le rendement de l'absorption des photons (= rendement quantique foliaire).
2) un plateau obtenu pour des valeurs d'éclairement plus ou moins élevées (IS = éclairement saturant ou optimal). Au delà, la capacité d'absorption des photons dépasse la capacité de leur utilisation. Les réactions d'assimilation du CO2 deviennent limitantes et la photosynthèse présente une intensité maximale.
3) Il existe une valeur de l'éclairement pour laquelle la Photosynthèse nette (Pn) est nulle : la photosynthèse compense juste la respiration. Cette valeur est appelée point de compensation pour la lumière (IC). Objectif : déterminer l'influence de la qualité de la lumière (couleur) sur l'intensité photosynthétique.
Réaliser un spectre d'action, c'est à dire un enregistrement de l'intensité de la photosynthèse en fonction de chacune des réactions monochromatiques composant la lumière incidente. En effet pour que l'obtention d'un spectre d'action soit réellement quantitative, il faut le réaliser au moyen d'un illuminateur spectral permettant d'éclairer la plante avec des radiations de longueur d'onde comprises entre 400 et 700 nm.
Il doit être réalisé dans des conditions isoquantiques et limitantes pour chacune des radiations utilisées.
Absorption (courbe rouge) en % de l’absorption totale de la lumière incidente par des chlorelles.
Action (courbe bleue) : activité photosynthétique en unité arbitraire. Comparaison entre le spectre d'absorption de pigments chlorophylliens et le spectre d'action de la lumière sur la photosynthèse d'une suspension d'algues unicellulaires. La croissance et le développement des végétaux sont controlés par des facteurs environnementaux principalemenent la lumière (photopériode et intensité ) ainsi que la température. Outre, les végétaux se développent au cours d'une série d'étapes régulées par des facteurs internes tels que les substances de croissance (Hormones). En conclusion, le développement des pantes est une résultante des facteurs à la fois externes et internes . Merci
pour

votre attention
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