D’après une communication CNRS en date du 22 septembre 2025. À la suite d’une publication scientifique dans « Plos Computational Biology » à laquelle ont contribué Lucie Riglet, Christophe Godin et Isabelle Fobis-Loisy, chercheurs au RDP, à l’ENS de Lyon, aux côtés de Catherine Quilliet et Karin John, membres du LIPhy, à l’Université Grenoble Alpes.
Au cœur de la fleur d’Arabidopsis thaliana, le pistil, formé de centaines de papilles et d’un ovaire abritant les ovules, est entouré d’étamines qui libèrent des grains de pollen porteurs des gamètes mâles. Dans un article publié dans PLOS Computational Biology, en combinant théorie et expériences, des scientifiques révèlent comment les gamètes mâles sont guidés en direction des ovules dès le début de leur voyage à la surface de l’organe reproducteur femelle.
La fleur, clé du succès reproductif des plantes
De nos jours, les plantes à fleurs représentent plus de 90% des espèces végétales qui nous entourent. Leur succès est dû, notamment, à une innovation évolutive majeure permettant d’optimiser et de sécuriser la reproduction : la fleur.
Il existe une très grande diversité de fleurs mais elles ont toutes un point commun : centraliser les organes reproducteurs et protéger les gamètes dans des structures spécialisées. Une grande majorité des fleurs sont hermaphrodites, c’est-à-dire qu’elles renferment à la fois les organes reproducteurs femelle (pistil) et mâles (étamines) (figure A).
Si on regarde plus en détail le pistil, on découvre à son extrémité, une multitude de cellules quasi-cylindriques que l’on appelle des papilles stigmatiques, puis plus bas une partie un peu renflée qui contient les ovules (figure B). Les étamines, quant à elles, possèdent comme un sac à leur extrémité, qui, lorsque la fleur s’ouvre, libère son contenu : les grains de pollen contenant les gamètes mâles (figure B). Les ovules enfouis dans le pistil et les gamètes mâles à l’intérieur des grains de pollen sont donc bien protégés, mais la contrepartie est que quand des centaines de grains de pollen atterrissent à l’extrémité du pistil sur les papilles, les gamètes mâles sont encore bien loin de leur destination. Ils ne peuvent pas accéder directement aux ovules, surtout que contrairement aux spermatozoïdes, ils sont incapables de se déplacer seuls !
Guidage du tube pollinique dans les papilles stigmatiques d’Arabidopsis thaliana © Lucie Riglet, RDP
C’est là qu’entre en jeu le tube pollinique
Chez Arabidopsis thaliana, une plante modèle pour la recherche, le grain de pollen forme un tube au contact d’une papille. Les gamètes mâles migrent alors vers l’extrémité de ce tube, qui s’allonge à travers la papille et l’ovaire pour atteindre les ovules. Dès qu’un tube pénètre dans un ovule, son extrémité se déchire et les gamètes mâles sont libérés (figure C). L’objectif est atteint, les gamètes mâles pourront fusionner avec les gamètes femelles afin de donner naissance à un embryon à l’origine de la future graine.
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Référence
Geometric and mechanical guidance: Role of stigmatic epidermis in early pollen tube pathfinding in arabidopsis. Riglet L, Quilliet C, Godin C, John K, Fobis-Loisy I. Plos Computational Biology, 27 mai 2025, DOI : https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1013077
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