Trichome

Définition

Le trichome est une excroissances d'origine épidermique chez les plantes, un poil végétal sur un organe dont les formes, glandulaires ou non, sont très variables. Les trichomes, unicellulaires ou multicellulaires, peuvent être trouvés vivants ou morts à maturité et ont des caractères suffisamment constants chez différentes espèces pour avoir une grande valeur pour l'identification des plantes.

Les trichomes d'une grande onagre :

Les trichomes simples, non glandulaires et non absorbants, des tiges de la grande onagre à sépales rouges Oenothera glazioviana font de cette plante à fleurs une plante pubescente.

Explications

Si un organe de plante (racine, tige, feuille) porte des trichomes, il est pubescent, hirsute, hispide, duveteux, velu, pubérulent, strigueux, tomenteux ou villeux, selon la forme et la densité de poils, au contraire de glabre pour un organe sans poils (surface lisse sans pilosité).

Parfois, les trichomes sont peu prononcés et ressemblent davantage à des renflements de cellules épidermiques (cellules papillaires). Ce fait est fréquent sur les pétales et de nombreuses feuilles charnues. Les trichomes sont de deux types : glandulaires (à glandes qui fabriquent des substances) et non glandulaires (qui ne sécrètent que leur propre paroi). Ils prennent parfois des formes d'écailles ou de papilles. Ils sont typiques des plantes carnivores. Les trichomes sont souvent minéralisés, imprégnés de silice et de calcium.

✅ Un trichome est aussi le nom donné aux filaments des cyanobactéries et chez certains eucaryotes unicellulaires.

Les tailles des trichomes varient considérablement. Le plus souvent, un seul poil, une écaille ou une glande est clairement visible avec une loupe ou un microscope (parfois puissant). Les plus longs trichomes (jusqu'à 5–6 cm) recouvrent les graines de coton.

Physiologie

Les trichomes peuvent être constitués d'une ou de plusieurs cellules épidermiques (par opposition à l'émergence, qui comprend également des couches hypodermiques). Vous pouvez les trouver en fonction de la plante sous différentes formes sur toute la surface de la plante. Ils se présentent sous forme de poils protecteurs, de soutien et glandulaires et dans la région racinaire en tant que poils absorbants. Ils sont parfois disposés régulièrement sur l'épiderme, dont la base s'étend sur plusieurs cellules végétales (8 à 10 cellules épidermiques).

Typiquement, le trichome est formé d'une seule cellule épidermique dont le contenu en ADN et la croissance sont multipliés par de nombreuses fois. Le trichome est creux et peut se ramifier plusieurs fois au cours de son développement. La surface d'un trichome est recouverte d'innombrables excroissances pointues ou verruqueuses. Le cytoplasme et le noyau ne se trouvent que dans la partie basale, où des cristaux de carbonate de calcium sont également présents.

Dans les zones à faible pluviométrie, la densité de trichomes est accrue. Plus il y a de trichomes ou de trichomes plus ramifiés, plus la réfraction de la lumière à la surface de la plante est élevée, ce qui entraîne une réduction de l'incidence de la lumière et donc une réduction de la température dans les organes photosynthétiquement actifs concernés.

L'augmentation de la réfraction de la lumière, qui conduit finalement à une réduction de la perte en eau, se voit bien sur le chatoiement blanc argenté de certaines feuilles ou de certains axes de la tige. En revanche, il existe également des hydathodes, des glandes qui libèrent activement de l'eau par guttation, par exsudation de gouttelettes. Les trichomes protègent également la plante des infestations de ravageurs, car ils constituent un obstacle pour les insectes. Les poils de glande préviennent activement les insectes grâce à la production d'huiles essentielles.

Trichomes simples (non glandulaires)

Les trichomes non glandulaires peuvent avoir plusieurs fonctions :

• La protection contre les agressions mécaniques, par exemple les égratignures sur les feuilles, n'intervient pas dans l'épiderme, mais dans les trichomes.
• La protection contre la foudre; les trichomes produisent des ombres sur l'épiderme. Cela existe par exemple dans les feuilles d'olivier.
• Maintien d'un microclimat adéquat puisqu'ils retiennent l'humidité à la surface de l'épiderme.

Des trichomes simples et strigueux :

Les trichomes de la bourrache officinale sont simples, non glandulaires, durs et raides, pointant dans la même direction parallèle. Ces trichomes sont strigueux.

Les trichomes non glandulaires peuvent également être subdivisés en plusieurs types :

• unicellulaire simple : c'est une seule cellule épipolytique qui s'étend à partir de la base, avec une extension en forme de cheveux. Il est recouvert de cuticule, a un noyau, une grande vacuole et d'autres organites. Pendant que dure la croissance du trichome, le noyau est disposé dans la partie apicale, car c'est là que commence le développement. Un exemple de ce type de trichome sont les poils absorbants des racines (racines absorbantes avec poils racinaires).
• multicellulaire simple : ensemble de cellules superposées. La cellule la plus basse est insérée dans l'épirétine.
• Étoilé : il a différentes ramifications qui partent du même point. Il peut être unicellulaire (branches à la base de l'épiderme) ou multicellulaire (plusieurs cellules sont insérées à la base de l'épiderme).
• Vasculiforme : est un type spécial de trichome étoilé. Ils sont multicellulaires. Une cellule est insérée entre l'épiderme et se lève. De là, un ensemble de cellules rayonnent sur tout le périmètre. Ces trichomes sont abondants sur les feuilles d'olivier.
• Ramifiés : ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires. Il diffère de ceux qui sont écrasés en ce que dans ce cas, les branches partent à différents niveaux (elles sont à différentes hauteurs).
• Branches en chandelier : elles constituent un type particulier de trichomes ramifiés. Ils sont toujours multicellulaires. De nombreux points rayonnent les bras au même niveau (bien qu'il existe également des extensions indépendantes).
• laineux : ils sont multicellulaires. Ils forment une colonne de cellules plus ou moins épaisse qui monte. Ils sont très abondants et couvrent toute la surface. Ils sont responsables des surfaces veloutées.

Trichomes glandulaires

Les trichomes glandulaires sont ceux qui ont des cellules sécrétoires. La cuticule du tissu épidermique est mince, recouvre toutes les cellules et peut être séparée de la paroi car elle présente une forte concentration de pectine en dessous, ce qui en fait la trame de paroi la plus faible.

Les trichomes glandulaires peuvent aussi être unicellulaires ou multicellulaires; ils sont généralement plus durables que les simples. Un trichome unicellulaire est une cellule de forme cornue dont la partie dilatée est immergée dans du tissu sous-épidermique. À cet égard, les trichomes sont souvent considérés comme des piquants. C'est dans la cellule en forme de corne que le liquide riche en histamines et en acétylcholine est versé dans la peau et provoque des brûlures. La partie supérieure des trichomes, progressivement amincie, passe dans une tête à paroi mince, facile à casser. Au contact, la tête se casse et le fluide de la cellule en forme de corne pénètre dans la peau.

Les trichomes multicellulaires ont généralement un pédicule unicellulaire ou multicellulaire se terminant par une tête sphérique recouverte d'une cuticule. ✅ Les cellules de la tête synthétisent des huiles essentielles qui traversent la paroi externe de la cellule et s'accumulent sous la cuticule. Avec l'accumulation d'une très grande quantité d'huile essentielle de la cuticule, incapable de résister à sa pression, elle se rompt, l'huile essentielle s'écoule. Habituellement, dans ce cas, les cellules meurent, rarement la cuticule se régénère. Dans la belladone, la dernière cellule du trichome tombe en raison du mucus de la paroi qui le relie à la cellule souche.

⭐ Chez le pélargonium, par exemple, le poil glandulaire est constitué d'une tige multicellulaire et d'une tête unicellulaire qui sécrète des huiles essentielles dans l'espace situé entre la membrane de cellulose et la cuticule. Lorsque la cuticule se casse, les excréments sont déversés, après quoi une nouvelle cuticule peut se former et une nouvelle goutte d'excréments peut s'accumuler.

✅ Les halophytes libérant des sels (certains types de quinoa) sont adaptés aux concentrations excessives en sels en utilisant le mécanisme de libération des sels entrants en raison de la libération d'ions contre le gradient de concentration. Ainsi, ils maintiennent la concentration de sodium et de chlore dans le cytosol faible. Dans ces plantes, les sels absorbés avec un courant de transpiration sont délivrés d'abord par les vaisseaux, puis par le symplaste dans des cellules vésiculaires vivantes - des trichomes présents dans l'épiderme des tiges et des feuilles. Dans une vésicule, les ions sont sécrétés dans une grande vacuole centrale. Quand il y a beaucoup de sel, les trichomes éclatent et le sel arrive à la surface de la feuille ou de la tige sous la forme d'un revêtement pulvérulent. Au lieu de l'éclatement, de nouvelles cellules se forment. Comme il existe un gradient significatif de concentration en sel des cellules mésophylles aux cellules vésiculaires, le transfert d'ions dans leurs vacuoles est un processus actif, c'est-à-dire qu'il nécessite une consommation d'énergie.

Trichomes d'algues

Certaines algues, habituellement filamenteuses, produisent la cellule terminale en une structure ressemblant à un poil allongé, le trichome. Le même terme est appliqué à de telles structures avec certaines cyanobactéries, telles que les spirulines et les oscillatoires. Ces structures jouent un rôle important dans la prévention de l'érosion des sols, en particulier dans les climats désertiques froids. Les gaines filamenteuses forment un réseau collant persistant qui aide à maintenir la structure du sol.

Importance botanique

Les différentes formes de trichomes sont utilisées pour déterminer les plantes de manière taxonomique. Étant donné que les trichomes se forment à la surface des feuilles selon des schémas établis, ils servent également de modèle pour la structuration dans les systèmes biologiques.

La formation de trichomes étoilés chez l'arabette Arabidopsis thaliana, plante modèle, est initiée par la protéine GLABROUS1. La désactivation de ce gène entraîne une perte de formation de poils sur les feuilles. Ce phénotype a déjà été utilisé dans des expériences d'édition de génome. Les trichomes peuvent donc être utilisés comme marqueur visuel pour optimiser les méthodes d'édition du génome telles que CRISPR / Cas9.

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