Pollens

Pollen

Pollen de plusieurs plantes : tournesol (Helianthus annuus), volubilis (Ipomoea purpurea), Sidalcea malviflora, Lilium auratum, onagre (Oenothera fruticosa) et ricin commun (Ricinus communis).

Les apidés, dont l'abeille domestique fait partie, sont les plus importants pollinisateurs

Le pollen (du grec palè : farine ou poussière) constitue, chez les végétaux supérieurs, l'élément fécondant mâle de la fleur : ce sont de minuscules grains de forme plus ou moins ovoïde de quelques dizaines de micromètres de diamètre, initialement contenus dans l'anthère à l'extrémité des étamines.

Comme l'ovule, le grain de pollen n'est pas un gamète mais un gamétophyte, un producteur de gamète.

L'homologue du grain de pollen chez les végétaux inférieurs (algues, mousses, prothalle des fougères) est le gamétophyte mâle.

Il correspond à la phase haploïde du développement du végétal.

Taille et aspect du pollen

Il existe des pollens de moins de 10 µm ; ce sont eux qui sont les plus allergènes : bouleau, aulne, charme, noisetier, châtaignier, chêne, cyprès, frêne, olivier, peuplier, platane...

On considère que les pollens les plus petits sont ceux du myosotis (7µm) et les plus gros, ceux de la courge (150µm).

Le pollen peut se composer d'un grain isolé (monade inaperturé, poré, colpé ou colporé) ou de grains multiples (dyade, tetrade, polyade)^[1].

Composition

Le grain de pollen est une spore contenant le gamétophyte mâle. Il apparaît chez les présepermaphytes, qui ne libèrent donc pas de spores puisqu'elles restent sur le sporophyte.

Il est constitué habituellement

• de deux ou trois cellules non cloisonnées. Il comporte deux noyaux haploïdes : le plus gros est le noyau végétatif, l'autre le noyau génératif ou reproducteur. La cellule végétative est constituée d’un noyau, d’organites, de petites vacuoles déshydratées et de réserves (amidon, gouttelettes lipidiques). Sa première fonction est d’assurer la survie du grain de pollen, sa seconde fonction sera de fabriquer le tube pollinique. La cellule reproductrice est petite, excentrée et entourée par la cellule végétative. Le noyau est condensé et bloqué en prophase I de méiose.
• d'une enveloppe constituée de plusieurs couches dont une couche externe très résistante, l'exine, constituée de sporopollenine. Cette couche comporte des apertures, points de moindre résistance, qui permettront l'émission du tube pollinique destiné à féconder l'ovule. L'exine résiste aux dégradations chimiques et biologiques, permettant au pollen d'être diffusé dans l'environnement sans être abîmé. L’ectexine est plus alvéolaire que les autres couches et peut être lisse (dissémination par le vent) ou ornementée (pour accrocher aux poils animaux, aux pattes des insectes etc.). L’intine est formée de polysaccharides et de cellulose.

Les ornements portés par le pollen sont souvent caractéristique de l'espèce. Ils rendent possible l'identification de la plante qui a produit le grain de pollen, parfois même des millions d'années après son émission.

Composition chimique et biochimique : Le pollen contient une forte proportion de protéines (de 16 à 40 %) contenant tous les acides aminés connus. Il contient également de nombreuses vitamines, notamment vitamine C, vitamine PP et beaucoup de minéraux essentiels dont, le sélénium (peut contenir jusqu'à 515% AJR). Le pollen sert de nourriture aux abeilles dont il est la seule source de protéines. Il entre dans la composition de la gelée royale. Il est toujours présent, en petite quantité, dans le miel, ce qui permet d'identifier ses origines botaniques. L'apiculture fait appel à la mélissopalynologie qui est la science du miel et du pollen.

Pollinisation

Pour germer, le grain de pollen doit atterrir sur le stigmate d'une fleur femelle.

Le transport du pollen : Il se fait généralement par un vecteur comme le vent ou les insectes : c'est la pollinisation. La plante peut aussi le disséminer elle-même (exemple : impatience). Les animaux permettent un certain ciblage. Le vent n’a en revanche aucune spécificité. Les plantes dont le pollen est disséminé par le vent vont donc en produire de plus grandes quantités. De même, quand les étamines sont mûres, il faut que le pistil le soit aussi pour que la fécondation soit possible.

La germination du grain de pollen chez les angiospermes : Le pollen doit être retenu par le stigmate. Pour cela, il existe de petites forces électrostatiques qui retiennent le grain ou il y a des substances gluantes (sucres). Il y a également des liaisons spécifiques entre les molécules du grain de pollen et le récepteur au niveau du stigmate. Le grain de pollen doit être hydraté (l'eau provient du pistil). Il va y avoir alors le déclenchement de la formation du tube pollinique. Au niveau des pores du pollen : on observe un amincissement de l’endexine, lors de la turgescence, le pore du grain de pollen sera percé. La cellule du tube pollinique passe alors entre les deux cellules du stigmate et du style qui présentent des particularités (cellules plutôt lâches, parois cellulosiques non lignifiées, lamelle moyenne plutôt hydratée avec pectine liquéfiée, apparition d’espaces pour le passage du tube pollinique). La germination peut être inhibée par des mécanismes d’incompatibilité. Il existe différents types d’incompatibilités polliniques : interspécifique, hétéromorphe, homomorphe (gamétophytique ou sprorophytique). La fécondation se fait dans le cas contraire, le tube arrivant jusqu’à l’oosphère. Sur les deux gamètes mâles

• Un gamète mâle ira avec l'oosphère (ceci donnera l'œuf principal, diploïde)
• Un gamète mâle ira avec les deux noyaux polaires (ce qui engendrera un œuf triploïde, qui donnera ulétérieurement l'albumen)

C'est ce que l'on appelle la DOUBLE FECONDATION.

Allergies

La présence de grains de pollens dans l'atmosphère que nous respirons est très importante au printemps et provoque des allergies chez les personnes sensibles. La diffusion du pollen par le vent est l'anémogamie.

En France, l'Institut Pasteur a ses propres cultures de fleurs allergéniques qui serviront à désensibiliser les personnes allergiques.

Mesure des taux de pollens dans l'air

Les palynologues et les réseaux d'alertes et de mesure de la pollution de l'air ou les organismes mesurant les taux de pollens dans l'air bénéficient des mesures permises par des capteurs de pollens, dont les échantillons sont périodiquement analysés. Un indice pollinique peut être produit et mis à jour et utilisé pour la veille et la prévention concernant le risque d'allergie aux pollens.

Capteur pollinique de Lille

Détail

Indice pollinique

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Palynologie

La palynologie est l'étude scientifique des pollens. Un pollen est souvent spécifique d'un groupe végétal (famille, genre), parfois même de l'espèce : il est possible d'identifier une espèce végétale par l'observation de son pollen. Les caractères observés sont la taille (de 2,5 à 200 micromètres), la forme générale et l'aspect de l'exine : la stratification, les sculptures et granulations de la surface, le nombre, la forme et la disposition des apertures.

Les applications de la palynologie sont nombreuses :

• la palynologie apporte des éléments utiles dans les études de systématique végétale ;
• la paléopalynologie est l'étude des pollens fossiles : elle permet de donner des informations sur le climat et la végétation au cours de l'ère quaternaire ;
• l'aéropalynologie, qui consiste à analyser la présence dans l'air de différents types de pollens, a des applications en médecine (pathologies allergiques) et en agronomie (pollinisation) ;
• la mélissopalynologie est l'étude des pollens présents dans le miel, ce qui permet de détecter les mélanges et les fraudes.

pollen de tournesol

pollen de ricin

Oenothera fruticosa

Ipomoea purpurea

Notes et références

1. ↑ Voir clé de détermination des pollens.

Voir aussi

Voir « pollen » sur le Wiktionnaire.

• Spore
• Pollinisation
• Pollinisateur
• Palynologie
• Liste des principaux allergènes
• Sporopollénine

Liens externes

• Voir un schéma détaillé d'un grain de pollen
• Site du RNSA (France), réseau national suveillance aérobiologique qui fournit des cartes et ds calendrier polléniques : http://www.pollens.fr/accueil.php

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