Mégagamétophyte

Définition

Un mégagamétophyte est un gamétophyte femelle haploïde des végétaux supérieurs. Il s'oppose au microgamétophyte. Parmi les plantes terrestres, le mégagamétophyte embryonnaire est très faible chez les fougères ou les plantes à graines (spermatophytes), où le sac embryonnaire est connu comme un mégagamétophyte.

Chez les Angiospermes, le mégagamétophyte est le sac embryonnaire. Chez les plantes à graines, la génération des mégagamétophytes est très petite et vit toute son existence dans les ovules de la plante sporophyte, où certaines de ses cellules deviennent des ovules, tandis que d'autres deviennent des réserves alimentaires pour les embryons résultants.

Phase mégagamétophyte dans le cycle de vie d'une angiosperme :

Dans le cycle de vie d'une angiosperme, il existe une phase mégagamétophyte et une microgamétophyte.

Explications

La phase diploïde est appelée sporophyte. Dans le cas des plantes inférieures (mousses et fougères), cela produit des spores qui servent à la reproduction asexuée. Un gamétophyte est toujours multicellulaire. Il se développe à partir d'une méiospore d'un sporophyte et est donc toujours haploïde, de sorte que chacune de ses cellules ne possède qu'un seul ensemble de chromosomes.

Chez les fougères, les gamétophytes (appelés prothalles) sont si fortement réduits qu'ils ne sont presque jamais remarqués.

⭐ Un ovule est une structure en forme de sac qui produit les mégaspores et est enfermé par des couches de cellules. Ce mégasporange est appelé nucelle chez les angiospermes. Après l'initiation de la paroi du carpelle, un ou deux téguments se posent près de la base de l'ovule primordium, poussent de manière bordée et entourent le nucelle, ne laissant qu'une petite ouverture appelée le micropyle en haut. Chez les angiospermes, la présence de deux téguments est plésiomorphe (non spécialisée) et un tégument est apomorphe (dérivé). Un seul grand mégasporocyte apparaît dans le nucelle près du micropyle et subit une division méiotique, résultant en une seule tétrade linéaire de mégaspores. Trois des quatre mégaspores dégénèrent et celle qui survit s'agrandit. La résultante mégagamétophyte produit les gamètes femelles (oeufs). Ce développement (appelé mégagamétogenèse) implique des divisions mitotiques nucléaires libres.

Bien que les tissus d'ovules fertiles ne soient pas le sujet principal, les facteurs pertinents incluent l'emplacement du mégagamétophyte par rapport aux tissus stériles et son déplacement au cours du développement. Un mégasporocyte (cellule mère de mégaspores) est formé à partir de tissu archésporial (archésporium ou d'une seule cellule archésporiale) à l'intérieur du nucelle. Dans de nombreuses plantes à graines existantes, la cellule archésporiale se trouve dans la couche sous-épidermique de l'apex nucellaire, mais la région procréatrice est ensuite déplacée vers l'intérieur par des divisions périclinales dans les couches externes.

Par exemple, chez certains Gymnospermes, la prolifération et l'élargissement cellulaires dans la région apicale poussent finalement le mégagamétophyte en développement vers la région chalazale (chalaze). Typiquement, le mégasporocyte subit une mégasporogenèse pour former une tétrade de mégaspores, dont la mégaspore chalazale est fonctionnelle et les trois autres dégénèrent. La mégaspore fonctionnelle subit une mégagamétogénèse pour produire un mégagamétophyte (le sac embryonnaire).

La plupart des angiospermes possèdent un seul mégagamétophyte qui est le plus souvent (bien que sans doute pas ancestral) à huit noyaux. Dans le mégagamétophyte, l'ovule est situé le plus près du micropyle; sa fécondation donne un zygote qui forme ensuite l'embryon dans la graine en développement. Dans la plupart des plantes terrestres, les ovules sont produits dans les archégones qui se développent au sein du mégagamétophyte, mais chez les angiospermes, le mégagamétophyte est tellement réduit qu'un archégone est absent ou imperceptible, ce qui entraîne des théories contrastées sur la dérivation possible du mégagamétophyte angiosperme d'une structure archégoniate.

Étant donné l'existence de tissus stériles et fertiles dans des limites très restreintes, l'ovule est sujet au développement d'une couche épithéliale : une couche cellulaire modifiée qui fournit une interface entre deux organes ou tissus distincts, assumant ainsi un rôle nutritif ou de transfert. Les cellules épithéliales grossissent et sont souvent endopolyploïdes et sécrétoires.

L'épithélium fournit facilement une interface "sûre" entre les tissus de deux individus distincts : le tissu sporophytique de l'hôte et les tissus gamétophytiques/sporophytiques en développement du sac embryonnaire et de l'embryon. Un exemple d'épithélium est l'épiderme abaxial du scutellum embryonnaire dans les graines de graminées; cette couche s'interface avec l'endosperme, sécrétant des enzymes qui aident à mobiliser les réserves alimentaires à travers les deux organes. L'épithélium de l'ovule peut exister soit dans le tégument, soit dans le nucelle.

✅ Le développement ultérieur des tissus mégagamétophytiques et sporophytiques est favorisé par l'expression des orthologues PIN1, qui aident à déterminer l'accumulation d'auxine

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