Qu'est-ce que la multiplication des plantes ?
Par multiplication des plantes, on définit le processus de reproduction ou de régénération d'une plante (plante mère).
Un agriculteur peut recourir à la multiplication des plantes pour diverses raisons : obtenir un produit commercialisable désirable (comme les graines, les fruits ou les tubercules d'une plante cultivée), augmenter le nombre de plantes, régénérer des plantes âgées et non productives, collecter du matériel de plantation pour la saison de croissance suivante, combiner deux variétés ou espèces (par exemple, chez les arbres), ou encore obtenir des variétés supérieures.
Selon l'espèce végétale, ce processus peut se dérouler de deux manières (chez certaines espèces, les deux méthodes peuvent être utilisées) :
- sexuée
- asexuée
Multiplication sexuée d'une plante
Une plante se multiplie de manière sexuée lorsqu'elle produit des graines. Ce processus implique les organes reproducteurs de la plante (fleurs), le transport réussi (pollinisation) des gamètes mâles (grains de pollen des anthères de la fleur) vers la partie femelle de la fleur (stigmate) et la fécondation de l'ovule femelle. Si tous les facteurs sont réunis, un fruit/une graine sera produit(e). Cette graine peut donner naissance à une nouvelle plante qui portera une combinaison des caractéristiques et des gènes des plantes parentales.
La majorité des espèces cultivées aujourd'hui, essentielles à la sécurité alimentaire mondiale, se reproduisent de manière sexuée. La reproduction sexuée présente des avantages majeurs car :
- Elle est moins coûteuse.
- Elle nécessite moins de connaissances techniques et d'équipement.
- Chaque plante peut produire des douzaines, voire des millions de graines.
- C'est la seule façon de produire de nouvelles variétés et des variétés hybrides présentant des caractéristiques supérieures (par rapport aux plantes parentales).
- C'est un moyen d'éviter la transmission de maladies végétales majeures d'une génération à l'autre.
- Les graines peuvent être conservées plus longtemps et sont moins exigeantes en termes de conditions de stockage que le matériel de propagation de l'autre catégorie (reproduction asexuée).
- La logistique est plus facile et moins chère en raison de la taille et du poids réduits des graines.
Qu'est-ce que la multiplication asexuée ou végétative ? Quels sont les types de multiplication asexuée existants ?
La multiplication asexuée ou végétative est principalement le clonage d'une plante en utilisant les parties végétatives (pousses, tiges, racines, feuilles) d'une plante mère. La régénération de la partie de plante utilisée crée une nouvelle plante, identique à la plante mère (donneuse).
Il existe de nombreuses méthodes différentes de reproduction asexuée dans le règne végétal, mais cinq d'entre elles sont les plus utilisées en agriculture :
- Le bouturage
- La division
- Le greffage par écussonnage (ou simplement écussonnage)
- Le greffage
- Le marcottage
Il est important de noter que même si plusieurs méthodes de propagation végétative peuvent être utilisées par espèce végétale, il peut y avoir une variation dans l'efficacité de la régénération.
La multiplication asexuée présente de nombreux avantages, parmi lesquels :
- C'est le meilleur moyen (et parfois le seul) de préserver et de maintenir une espèce végétale (préserver la combinaison génétique exacte des gènes – pureté variétale).
- Elle peut être plus facile et plus rapide chez certaines espèces que la reproduction sexuée.
- L'absence de stades juvéniles conduit à des plantes plus vigoureuses avec une croissance accélérée (surtout pendant les stades initiaux) qui arrivent à maturité en un temps plus court.
Le rôle du matériel de propagation dans la prévention de l'extinction des plantes et espèces
Alors que la pureté génétique et une grande uniformité au sein d'une culture sont des exigences majeures pour les agriculteurs et les consommateurs, elles entraînent un coût important. Cette monoculture génétique (d'hybrides issus de la reproduction sexuée ou de plantes reproduites végétativement) est la cause de la perte de biodiversité au sein des espèces cultivées, car seules quelques variétés sont cultivées à l'échelle mondiale de nos jours. Cela conduit à la perte de nombreuses caractéristiques et gènes vitaux. Dans le même temps, cette monoculture sur de vastes zones augmente le risque de pertes massives de cultures et de rendements en cas d'épidémie de maladie ou de ravageur.
Certains exemples historiques de destructions massives en agriculture dues à la monoculture incluent l'épidémie de rouille du caféier au Sri Lanka il y a 150 ans, le mildiou de la pomme de terre en Irlande entre 1845 et 1849, l’épidémie d'helminthosporiose du maïs en 1970-1971 aux États-Unis et la fusariose tropicale race 4 qui menace actuellement la production totale de bananes en Asie. Enfin, les effets du changement climatique (températures élevées, sécheresse, gel, etc.) représentent un autre risque majeur pour de nombreuses espèces végétales proches de l'extinction.
Pour protéger et préserver la biodiversité génétique mondiale des plantes, les scientifiques et les agriculteurs se mobilisent. Selon l'espèce végétale et le niveau de risque d'extinction, les scientifiques décident du type de matériel de propagation à collecter et de la manière de le préserver.
Préservation au niveau de l'exploitation agricole ou dans l'habitat naturel (in situ) : cette stratégie est insuffisante pour sauver les espèces menacées.
Préservation des espèces végétales en dehors de leur environnement naturel (ex situ) :
- Dans les jardins botaniques : ici, les espèces sont conservées sous forme de plantes vivantes.
- Dans les conservatoires de semences et les banques de gènes : il existe environ 1750 banques de gènes dans le monde qui préservent des millions d'espèces végétales pour protéger la biodiversité. Dans ces installations de stockage, le matériel de propagation des plantes est conservé pendant de longues périodes dans des conditions très spécifiques de lumière, de température et d'humidité. Dans les banques et les conservatoires de semences, les graines séchées sont généralement stockées à des températures comprises entre 1,6 et 10 °C (35-50 °F). Dans les cas où une espèce ne peut être multipliée qu'avec des parties végétatives (propagation asexuée), le processus de conservation devient beaucoup plus difficile (banques in vitro). La raison principale est que les parties de plantes comme les pousses et les tubercules, par exemple, sont beaucoup plus sensibles et, même dans des conditions de stockage optimales, ne peuvent survivre que pendant une durée limitée. Pour surmonter cet obstacle, les scientifiques doivent congeler des boutures de plantes, des apex/méristèmes et du pollen (cryoconservation à -196 °C) et/ou régénérer constamment ces plantes in vitro (avec la culture de tissus) ou dans des banques de gènes de plein champ. Dans toutes ces installations, l'application de toutes les mesures phytosanitaires nécessaires et le maintien de la variété, de la pureté et de la viabilité du matériel de propagation stocké sont essentiels. L'image ci-dessous illustre la richesse des espèces végétales stockées dans les différentes banques de gènes à l'échelle mondiale et leur emplacement.
Source: (FAO, 2010)
Références
https://extension.umaine.edu/gardening/manual/propagation/plant-propagation/
https://extension.missouri.edu/publications/mg3
https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PHYTO-07-20-0311-RVW
https://www.mdpi.com/2079-9276/2/2/73
https://www.fao.org/3/i3704e/i3704e.pdf
https://mastergardener.extension.wisc.edu/files/2019/02/PlantPropagationMG.pdf
Dulloo, M. E., Hunter, D., & Borelli, T. (2010). Ex situ and in situ conservation of agricultural biodiversity: major advances and research needs. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 38(2), 123-135.
Pour en savoir plus:
Reproduction sexuée des plantes - Tout savoir sur les graines
Qu'est-ce que la multiplication végétative ou asexuée des plantes ?
