Biodiversité, écologie et écophysiologie des graines

Tant la taille, le nombre, la composition, la structure des constituants que la capacité germinative des graines dépendent fortement de leurs conditions de développement et de maturation sur la plante mère. L’étude des interactions entre le climat, les conditions édaphiques et les variables endogènes de la plante mère (e.g. surface foliaire, densité au mètre carré) revêt donc une importance croissante tant d’un point vue agronomique (déterminisme des composantes du rendement), technologique (utilisation et transformation des graines) qu’écologique (dynamique et évolution des communautés végétales). De nombreux travaux sont conduits en France sur ces différents thèmes.
D’un point vue écophysiologique, il s’agit de quantifier et de modéliser les interactions entre la physiologie des graines et leur environnement. Au cours de la dernière décennie, ces études ont en particulier permis de mieux comprendre les processus sous-jacents des interactions génotype x environnement et ainsi de fournir des outils pertinents pour l’analyse de la variabilité génétique de la graines en conditions environnementales fluctuantes. Des avances importantes ont également été effectuées sur la compréhension des effets des facteurs du milieu sur la germination des graines.
L’écologie des graines est un aspect fondamental de la dynamique et de l’évolution des communautés végétales. Les traits fonctionnels (e.g. taille, présence d’ailes, dormance) des graines ainsi que les stratégies de reproduction (nombre et taille des graines, fréquences et périodes de reproduction) liées à la dissémination des espèces, à la prédation ou à l’adaptation au milieu jouent un rôle important dans l’évolution et le fonctionnement des écosystèmes naturels et cultivés. Par exemple, les mécanismes de dormance et d’allopathie de certaines graines, notamment des espèces adventices, sont en partie responsables des dynamiques d’établissement des communautés végétales qui peuvent poser des problèmes écologiques et agronomiques importants (e.g. dynamiques des adventices des cultures, dispersion des OGM). La biodiversité des banques de graines est également un aspect crucial de l’adaptation des communautés végétales aux perturbations de leur environnement (changement climatique, feu). L’évolution des stratégies de reproduction des espèces et des traits fonctionnels des graines peut être très rapide et ainsi permettre une adaptation de certaines espèces à des modifications de leur milieu. Dans la problématique des transgressions et régressions des écosystèmes liées aux fluctuations climatiques, la notion de vitesse de dissémination des graines est essentielle.
L’écologie des graines est à la base d’études tout à fait originales sur les interactions entre les dynamiques des populations végétales et animales. En effet, les relations entre prédateurs et dissémination des espèces, d’une part, et entre la pollinisation par les insectes et la qualité des productions végétales et le maintien de la biodiversité, d’autre part, sont des éléments essentiels du fonctionnement et de l’évolution des écosystèmes.

Quelques liens

Laboratoire Insulaire du Vivant et de l'Environnement, Université de la Nouvelle-Calédonie

Laboratoire d’Ecophysiologie Végétale et d’Agroécologie, Angers

UMR 1191 Physiologie Moléculaire des Semences, Angers

Muséum National d'Histoire Naturelle - Département des jardins botaniques et zoologiques, Paris

Conservatoire Botanique National De Brest, Brest

UMR1097 Diversité et Adaptation des Plantes Cultivées, Montpellier

UMR1210 Biologie Gestion adventices, Dijon

UMR1095 Génétique, Diversité et Ecophysiologie des Céréales, Clermont-Frerrand

UMR5175 Centre d’Ecologie Fonctionnelle, Montpellier

UMR406 Abeille et Environnement, Anonvig