On considère que la germination commence lorsque la graine est mise en contact avec de l'eau, (si les conditions extérieures sont favorables), et se termine lorsque la radicule a percé la cuticule

Tout d'abord il existe deux types de germination : la germination épigée et hypogée. Chez la lentille c'est une germination de type épigée. La graine est soulevée hors du sol par accroissement rapide de la tigelle qui donne l’axe hypocotyle qui soulève les deux cotylédons hors du sol. La gemmule se développe (après la radicule) et donne une tige feuillée au-dessus des deux cotylédons. Le premier entre-nœud donne l'épicotyle. Les premières feuilles, au-dessus des cotylédons sont les feuilles primordiales(elles sont plus simples que les futures feuilles).

 

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      La germination d'une graine, dépend de nombreux paramètres internes et externes. Une des principales conditions de la germination est la présence d'eau : elle permet l'imbibition des tissus déshydratés conduisant à la mise en solution des molécules. Si les autres conditions sont remplies (température, lumière, état de la graine etc.), le redémarrage du métabolisme va suivre avec son cortège d'activités cellulaires induisant de profondes transformations dans la graine. L'embryon va alors se développer en une racine, une tige et des feuilles à partir des ébauches dont il était constitué. Devenu secondairement autotrophe, il va entamer sa croissance jusqu'à l'état adulte.

Une graine placée dans de bonnes conditions commence par gonfler, car elle absorbe de l'eau.La peau de la graine éclate. La radicule du germe apparaît, s'enfonce dans le sol, et se couvre de poils absorbants.La tigelle grandit, puis sort de terre en entraînant avec elle les deux cotylédons ; on dit alors que la graine lève. La tigelle est la partie de l'embryon végétal qui lie la radicule au cotylédon. Le cotylédon est le lobe charnu qui forme le placenta d'une graine.

La germination est l’étape qui permet à la graine de se développer et de former une plante. Elle peut être définie comme le « phénomène par lequel l’embryon grandit en utilisant les réserves de la graine" (située dans l’albumen). La germination peut être considérée comme terminée lorsque la plantule devient autonome, c'est-à-dire, lorsqu’elle est capable de se suffire à elle-même en tirant son eau et les sels minéraux du sol et le gaz carbonique de l’air dont elle se sert pour respirer.

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      La germination ne commence qu’après la levée de dormance de la graine. La dormance d’une graine empêche la germination de cette dernière même si les conditions extérieures réunissent des facteurs qui lui sont favorables. Pour qu’une graine puisse germer, elle doit avoir atteint sa maturation morphologique et sa maturation physiologique. Une graine atteint sa maturité morphologique dès qu’elle est entièrement formée. Sa maturité physiologique est atteinte à partir du moment où l’embryon de la graine est prêt à croître pour former les radicules et plantules de la jeune plante. C’est ce qu’on appelle la dormance embryonnaire : l’embryon est incapable de germer. Il faut que ce dernier subisse le froid et/ou le gel pour lever sa dormance. Cette dormance embryonnaire est renforcée par l'inhibition(phénomène par lequel des substances sont capables, même à très faible concentration, de ralentir ou d'arrêter certaines réactions chimiques (oxydation, polymérisation, dégradation, etc.) tégumentaire. En effet, les téguments sont des « manteaux » de l’embryon qui le protègent des éléments extérieurs. Ils font aussi obstacle à la germination en empêchant l’embryon de se développer. Une fois fragilisés par le froid et/ou le gel, les téguments n’opposent plus aucune résistance mécanique digne de retenir la croissance de l’embryon. Ces conditions indispensables à la germination de la graine sont les garants de la survie de l’espèce. En effet, les graines créées en été ne doivent pas germer dès qu’elles se trouvent dans des conditions favorables à leur développement car les radicules et les plantules seraient trop faibles pour résister aux conditions hivernales. La levée de dormance due au froid et au gel de l’hiver assure ainsi plus ou moins le développement complet des graines germées et la survie de l’espèce.     Cependant, le changement climatique influence beaucoup la germination. L’absence de saisons caractérisées par des températures et une humidité différentes perturbe le cycle de dormance des graines. Sans hiver froid, les graines peuvent rester en dormance ou germer avant l’arrivée du printemps.

Les phytohormones font partie des facteurs internes qui ont un impact sur la germination de la graine. Elles sont les hormones végétales. Comme chez les animaux, elles sont responsables de certaines fonctions primordiales du métabolisme des cellules. On ignorait leur existence jusqu’au début du XX° siècle.

        Les phytohormones sont des molécules qui sont fabriquées par la plante elle-même à très faible dose. En effet, à plus forte dose, elles servent d’herbicide pour les agriculteurs. Elles sont alors sous forme de molécules artificielles. Quand la graine subit l'action des phytohormones, elle produit des phytohormones qui vont la faire germer. Elles permettent à la graine de ne pas rester trop longtemps en dormance mais peuvent aussi leur permettre d'y rester longtemps. Les phytohormones ne sont pas des molécules que l’on connaît  bien, ce qui rend la chose délicate car nous ne pouvons pas en parler dans son intégralité à notre niveau. Elles jouent un rôle important dans la croissance de la jeune plantule. Une phytohormone, aussi appelée hormone végétale, est une hormone produite par la plante. C’est une substance chimique organique qui régule la croissance végétale ou qui intervient dans la communication entre individus végétaux différents. Les hormones végétales inhibent la germination comme par exemple les acides abcissiques. Lorsque ces acides  sont affaiblis la germination peut commencer. Néanmoins, il existe d'autres phytohormones dont nous allons donner un exemple.

Exemple d'une phytohormone :

Les auxines sont des hormones végétales, présentes dans tout le règne végétal, qui jouent un rôle majeur dans le contrôle de la croissance et du développement des plantes. Elles interviennent dès les premiers stades de l'embryogenèse, puis contrôlent aussi bien l'organisation du méristème apical (phyllotaxie) et la ramification des parties aériennes de la plante (dominance apicale) que la formation de la racine principale, l'initiation des racines latérales et des racines adventives (rhizogenèse), et interviennent dans les tropismes en réponse à la gravité (gravitropisme) ou à la lumière (phototropisme). Ces multiples effets résultent du contrôle qu'elles exercent sur la division cellulaire, l'élongation cellulaire et certaines étapes de différenciation.

Il existe toutefois d'autres facteurs permettant la germination des réactions chimiques doivent se produire comme l'humidité, la température et la luminosité qui agit sur la production d'hormones végétales et est donc sur la durée de la dormance que va subir la graine. Les facteurs du milieu (oxygène température) jouent un rôle dans la germination. Au début de l'absorption l'eau et un phénomène physique, il permet d' hydrater les enveloppes de l'embryon, ensuite cette absorption dépend de l'activité métabolique des cellules.(Le métabolisme correspond à l'ensemble des transformations chimiques se déroulant à l'intérieur d'une cellule. Il comprend des réactions de fabrication ou de synthèse et des réactions de dégradation ou de destruction de molécules. Le métabolisme permis aux cellules de se maintenir en vie et de se multiplier.)

Le dioxygène et un autre facteur fondamental de la germination. La teneur en dioxygène est importante pour la reprise de l'activité métabolique. En effet, une graine non germée ne respire pas alors qu'une graine germée respire. Ainsi une bonne aération du milieu est une condition indispensable à la germination. La température modifie le pourcentage et la vitesse de germination.

 

Lors de la germination les enzymes de croissance sont activés (protection des protéines pour les lentilles).

La graine germée subit alors de nombreuses transformations :

Amidon (glucides)

-→ sucres simples (ex. : maltose)

Protides

-→ acides aminés

Lipides

-→ acides gras

Vitamines

-→ multiplication des vitamines

 

Ces transformations sont possibles grâce aux réserves nutritives stockées dans l' albumen qui permettent de rester en vie et de nourrir l'embryon afin qu'ils puissent se développer. Ses réserves sont exclusivement de l'eau et de l'amidon. Elles sont emmagasinés afin que l'embryon s'en serve our germer. Il les utilisera jusqu'à ce qu'ils deviennent autonomes et donc qu'ils deviennent indépendants au niveau de son alimentation. Ses réserves fournissent l'énergie nécessaire à la vie. L'amidon est indispensable car il permet à la plante de survivre lorsque le temps est sec ou froid. Il permet aussi de stocker des nutriments glucidiques dans les cellules sans les dissoudre dans l'eau. Un nutriment étant  un composant élémentaire contenu dans les aliments ou issue de la nature; ils sont employés par l'organisme de la graine pour assouvir ses besoins physiques comme par exemple se développer ou encore germer. L'amidon est une sorte de glucides qui permet d'économiser l'eau qui servira plus tard au développement de la graine. La molécule d'amidon est une molécule contenant du carbone,du dioxygène ou de l'hydrogène. Ainsi, la germination arrive à ses fins lorsqu'une plante à part entière se développe et subvient seule à ces besoins.

 

 

    

• une enveloppe protectrice ; le tégument (a)

• une réserve de nourriture ; l’albumen (b)

• un organe embryonnaire (commun à toutes les espèces de plantes) ; le cotylédon (c)

• un embryon qui formera la plante (d)

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Schéma représentant les différentes parties d'une graine