Travaux Dirigés : Physiologie de la Croissance et du Développement des Plantes
Voici un exemple de travaux dirigés (TD) sur la physiologie de la croissance et du développement des plantes, qui peut être utilisé dans le cadre d’un cours ou d’un examen pour approfondir certaines notions pratiques et théoriques.
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Objectifs des TD
- Comprendre les processus physiologiques qui régissent la croissance et le développement des plantes.
- Expérimenter les effets des régulateurs de croissance tels que l'auxine, les gibbérellines, les cytokinines, et l'acide abscissique.
- Analyser l'impact de divers facteurs sur la germination, la dormance, et la floraison des plantes.
TD N°1 : La Germination des Graines
Introduction
La germination est un processus fondamental dans le cycle de vie des plantes. Elle consiste en la reprise de la croissance des graines après une période de dormance. Dans ce TD, nous étudierons les différentes étapes de la germination et l'influence des facteurs environnementaux (température, lumière, eau) sur ce processus.
Protocole
- Préparez un échantillon de graines de tournesol et placez-les dans des boîtes de Petri avec du coton humide.
- Divisez les graines en trois groupes et exposez chaque groupe à une condition différente :
- Groupe 1 : Exposition à la lumière.
- Groupe 2 : Exposition à l'obscurité.
- Groupe 3 : Température constante de 25°C.
- Observez et notez les résultats de la germination tous les deux jours pendant une période de 10 jours.
Questions
- Décrivez les conditions nécessaires à la germination des graines.
- Quel est l'impact de la lumière et de la température sur la germination des graines ?
- Expliquez pourquoi certaines graines ne germent pas immédiatement, même lorsqu'elles sont placées dans des conditions favorables.
TD N°2 : Effet de l'Auxine sur la Croissance Cellulaire
Introduction
L'auxine est une hormone végétale impliquée dans la régulation de la croissance des plantes, notamment le grandissement cellulaire. Ce TD vise à observer l'effet de l'auxine sur la croissance des racines et des tiges de plantes en culture.
Protocole
- Cultivez des plantules de haricot dans un sol humide.
- Appliquez différentes concentrations d'auxine sur des sections de racines et de tiges à l'aide de cotons imbibés d'auxine.
- Observez les effets de l'auxine sur la croissance des racines et des tiges à différentes concentrations après 7 jours.
- Mesurez la longueur des racines et des tiges.
Questions
- Quelles observations avez-vous faites sur la croissance des racines et des tiges après application de l'auxine ?
- À quelle concentration l'auxine a-t-elle montré son effet maximal sur la croissance ?
- Expliquez pourquoi l'auxine stimule le grandissement cellulaire.
TD N°3 : Étude de la Dormance des Graines
Introduction
La dormance des graines est un mécanisme de survie qui permet à une graine de ne pas germer immédiatement, même lorsque les conditions environnementales sont favorables. Ce TD vise à étudier l'effet de l'acide abscissique (ABA) sur la dormance des graines.
Protocole
- Placez un lot de graines de tournesol dans deux boîtes de Petri.
- Traitez un groupe de graines avec une solution d'ABA (50 µM) pendant 24 heures et laissez l'autre groupe sans traitement.
- Placez les graines traitées et non traitées dans des conditions favorables à la germination (température et humidité contrôlées).
- Observez et enregistrez la germination des graines tous les 2 jours pendant 10 jours.
Questions
- Quel effet l'ABA a-t-il sur la dormance des graines ?
- Expliquez les mécanismes physiologiques par lesquels l'ABA inhibe la germination.
- Quelles sont les conditions qui permettent de briser la dormance des graines traitées avec l'ABA ?
TD N°4 : Effet des Gibbérellines sur la Floraison
Introduction
Les gibbérellines sont des hormones végétales qui régulent divers processus de croissance, y compris la floraison. Ce TD permet d'observer l'effet des gibbérellines sur le déclenchement de la floraison chez certaines plantes.
Protocole
- Préparez des boutures de plantes de pois ou de tomate dans un environnement contrôlé.
- Appliquez différentes concentrations de gibbérellines sur les boutures (0,1 mM, 1 mM, 10 mM).
- Surveillez l'apparition des fleurs et mesurez leur nombre après 3 semaines.
- Comparez les résultats obtenus dans les différents groupes traités.
Questions
- Quelle est l’influence des gibbérellines sur la floraison des plantes ?
- À quelle concentration les gibbérellines ont-elles un effet maximal sur la floraison ?
- Expliquez les mécanismes hormonaux par lesquels les gibbérellines induisent la floraison.
TD N°5 : L’Acide Abscissique et la Réponse au Stress Hydrique
Introduction
L'acide abscissique (ABA) est une hormone végétale qui joue un rôle crucial dans la réponse au stress, notamment lors de la sécheresse. Ce TD vise à observer l'effet de l'ABA sur la fermeture des stomates et la gestion de l'eau chez les plantes.
Protocole
- Cultivez des plantules de haricot dans des pots avec un sol bien hydraté.
- Exposez les plantes à un stress hydrique en limitant l'irrigation pendant une période de 5 jours.
- Appliquez une solution d'ABA (100 µM) sur un groupe de plantes et laissez un groupe témoin sans traitement.
- Mesurez la transpiration et l'ouverture des stomates avant et après traitement.
Questions
- Quel est l’effet de l’ABA sur la fermeture des stomates en réponse au stress hydrique ?
- Comment l’ABA aide-t-il les plantes à conserver l'eau en période de sécheresse ?
- Expliquez les mécanismes par lesquels l’ABA agit sur les stomates.
Conclusion
Ces travaux dirigés permettent de mieux comprendre la physiologie de la croissance et du développement des plantes à travers des expérimentations pratiques sur la germination, la croissance cellulaire, la dormance des graines, et l'impact des régulateurs de croissance. La mise en pratique des concepts théoriques est essentielle pour renforcer vos connaissances et pour une meilleure compréhension des processus biologiques complexes qui régissent la vie végétale.