Gynodioécie

Définition

La gynodioécie (gynodiécie) est une forme de répartition des sexes chez les plantes à fleurs. Dans une population gynodioïque, il y a des plants femelles et des plants hermaphrodites. Son opposé est l'androdioécie. Les espèces de plantes avec cette forme particulière de diécie ont des fleurs pistillées et des fleurs hermaphrodites.

Le thym est une espèce avec gynodioécie :

La gynodioécie est un caractère du thym commun. En botanique, la gynodioécie caractérise une espèce qui possède des pieds femelles et des pieds à fleurs hermaphrodites.

Explications

La gynodioécie a été découverte par Charles Darwin et décrite dans son livre Les différentes formes de fleurs sur les plantes de la même espèce en 1877. Même Carl Correns s'en est occupé. À la fin du 20^ème siècle, elle a fait l'objet de recherches intensives en lien avec la sélection végétale.

Distribution géographique

La gynodioécie est particulièrement fréquente dans les zones tempérées. Pour l'Europe, on estime qu'il est deux fois plus fréquent que le diécie. Elle a été observée chez 223 espèces de 89 genres dans 25 familles. Ainsi, en Belgique, 7,5 % des espèces sont gynodioïques. Elle est moins fréquente dans la flore insulaire que les dioïques, et dans les forêts tropicales, où la diécie est commune, elle est pratiquement absente.

Formation

Une distinction est faite entre gynodioécie stable et instable :

• La gynodioécie stable est généralement déterminée par deux facteurs génétiques non couplés, dont l'un est généralement cytoplasmique contrôlé. Le gynéco stable est répandu au sein d'une espèce; le rapport entre les plantes femelles et hermaphrodites est stable dans le temps. Elle survient en particulier dans les familles où les dioïques sont rares : famille de la menthe (Lamiaceae), famille des marguerites (Asteraceae) et famille des Dipsacacées (Dipsacaceae).
• La gynodioécie instable est contrôlée par un seul facteur génétique de stérilité masculine qui est soit nucléaire soit cytoplasmique. Avec le contrôle nucléaire, la gynodioécie peut représenter une étape préliminaire de la diécie. La gynodioécie instable n'est pas très courante. Une des raisons à cela est que les diaspores individuelles ne peuvent coloniser de nouveaux sites que si elles aboutissent à un hybride autofertile sans stérilité mâle.

Les diverses combinaisons d'associations florales :

L'ensemble des arrangements floraux d'une plante sont la monoécie, la diécie, l'hermaphrodisme, la triécie, la gynodioécie et l'androdioécie, la gynomonoécie et l'andromonoécie.

Génétique

De nombreux loci géniques sont maintenant connus pour provoquer la stérilité mâle. La stérilité mâle, également appelée stérilité du pollen, est un outil important dans la sélection végétale. Les graines de nombreuses plantes utiles sont aujourd'hui constituées d'hybrides F1 d'une plante mère mâle stérile et d'une plante père hermaphrodite.

Avec l'hérédité cytoplasmique, tous les descendants de la mère mâle stérile sont également mâles stériles. Avec l'hérédité nucléaire, la mère est toujours hétérozygote : à stérilité masculine dominante, la moitié de sa progéniture est hermaphrodite ou moitié femelle. En hérédité récessive, la progéniture est soit mi-hermaphrodite et mi-femelle, soit purement hermaphrodite, selon que le père est homozygote ou hétérozygote.

Chez le gynodioïque stable, on suppose que la variante génétique la plus courante est celle du plantain lancéolé Plantago lanceolata : il existe un gène de stérilité mâle cytoplasmique contrôlé (C) et deux gènes nucléaires non couplés (A et B), leur allèle dominant casse à nouveau la stérilité. L'image suivante se dégage :

• AB- sont toujours hermaphrodites, quel que soit C.
• A-bb avec C : formes intermédiaires à fertilité masculine partielle.
• aaB- ou aabb, avec C : femelle.

A et B surimpriment l'activité de C. Si les formes dominantes de A et B manquent, les plantes avec C sont mâles stériles, les plantes sans elles sont hermaphrodites.

Pour le plantain de Norvège, il en résulte un rapport hermaphrodite : femelle de 15 : 1 pour les 16 combinaisons possibles. Cependant, la fréquence des plantes femelles dépend également de la densité : dans les populations denses, il y a suffisamment de pollen disponible, de sorte que la proportion de plantes purement femelles est plus élevée que dans les populations dispersées. Entre 0 et 32 % des plants femelles ont été dénombrés sur des sites au Royaume-Uni.

Évolution

La gynodioécie est préférée lorsque les plantes entièrement femelles sont des mères plus en forme que les hermaphrodites. Le rapport femelle / hermaphrodite est déterminé par les deux facteurs :

• Inconvénient dépendant de la fréquence des plantes purement femelles, car peu de pollen est disponible lorsqu'il y a une proportion élevée.
• Inconvénient des mères hermaphrodites par autofécondation et par consommation de ressources pour le pollen.

L'aptitude des plantes femelles est déterminée par les facteurs suivants :

• La progéniture est le résultat d'une fécondation croisée et l'hétérosis qui en résulte devrait les rendre plus en forme.
• Les ressources peuvent être investies dans les fruits et les graines au lieu du pollen.

Cependant, dans les populations qui se reproduisent principalement par autofécondation, la gynodioécie ne peut pas s'établir. Des considérations théoriques conduisent à supposer que la gynodioécie se développe principalement dans les populations qui se reproduisent partiellement par autofécondation, mais la proportion de fécondation croisée est supérieure à 50 %.

En rapport avec "gynodioécie"

• androdioécie

  

  Une androdioécie (androdiécie) est une particularité de certaines angiospermes chez qui l'on rencontre des pieds à fleurs mâles et des pieds à fleurs...

• monoécie

  

  La monoécie, par opposition à la diécie, caractérise des plantes monoïques dont les inflorescences portent des fleurs mâles et femelles, mais séparément sans...

• zoécie

  

  Une zoécie désigne une loge des individus coloniaux, des zooïdes, vivant dans un zoarium, étant chacun des individus d'une colonie de bryozoaires.

• gynodioïque

  

  En botanique, une plante gynodioïque est une espèce hermaphrodite avec certains plants uniquement de sexe femelle.