chez les plantes terrestres, l’anisogamie est universelle. Comme chez les animaux, les gamètes femelles et mâles sont appelés, respectivement, ovules et spermatozoïdes. Chez les plantes terrestres existantes, le sporophyte ou le gamétophyte peuvent être réduits (hétéromorphes).
Bryophytesmodifier
chez les bryophytes (mousses, hépatiques et hornworts), le gamétophyte est le stade le plus visible du cycle de vie. Le gamétophyte bryophyte vit plus longtemps, est indépendant sur le plan nutritionnel, et les sporophytes sont attachés aux gamétophytes et dépendent d’eux., Lorsqu’une spore de mousse germe, elle pousse pour produire un filament de cellules (appelé protonème). Le gamétophyte mature des mousses se développe en pousses feuillues qui produisent des organes sexuels (gamétanges) qui produisent des gamètes. Les œufs se développent dans les archégonies et les spermatozoïdes dans les anthéridies.
chez certains groupes de bryophytes tels que de nombreux hépatiques de L’ordre des Marchantiales, les gamètes sont produits sur des structures spécialisées appelées gamétophores (ou gamétangiophores).,
plantes Vasculairesmodifier
toutes les plantes vasculaires sont à dominante sporophyte, et une tendance vers des gamétophytes femelles plus petites et plus dépendantes des sporophytes est évidente à mesure que les plantes terrestres se reproduisent par graines.Ces plantes vasculaires, telles que les massues et de nombreuses fougères, qui ne produisent qu’un seul type de spores sont dites homosporeuses. Ils ont des gamétophytes exosporiques — c’est-à-dire que le gamétophyte vit librement et se développe à l’extérieur de la paroi des spores., Les gamétophytes exosporiques peuvent être Bisexuels, capables de produire à la fois des spermatozoïdes et des ovules dans le même thalle (monoïque), ou spécialisés dans des organismes mâles et femelles séparés (dioïque).
chez les plantes vasculaires hétérosporeuses (plantes qui produisent à la fois des microspores et des mégaspores), les gamétophytes se développent endosporiquement (à l’intérieur de la paroi des spores). Ces gamétophytes sont dioïques, produisant des spermatozoïdes ou des ovules, mais pas les deux.,
FernsEdit
chez la plupart des fougères, par exemple chez la fougère leptosporangiée Dryopteris, le gamétophyte est un organisme autotrophe vivant libre photosynthétique appelé prothalle qui produit des gamètes et maintient le sporophyte au cours de son développement multicellulaire précoce. Cependant, dans certains groupes, notamment le clade qui comprend les Ophioglossaceae et les Psilotaceae, les gamétophytes sont souterrains et subsistent en formant des relations mycotrophes avec les champignons. Les fougères homosporeuses sécrètent un produit chimique appelé anthéridiogène.,
Lycophytesmodifier
Les lycophytes existants produisent deux types différents de gamétophytes. Dans les familles homosporeuses Lycopodiaceae et Huperziaceae, les spores germent en gamétophytes Bisexuels libres, souterrains et mycotrophes qui tirent des nutriments de la symbiose avec les champignons. Chez les Isoetes et les Selaginella, qui sont hétérosporeux, les microspores et les mégaspores sont dispersés à partir des sporanges soit passivement, soit par éjection active. Les Microspores produisent des microgamétophytes qui produisent des spermatozoïdes. Les mégaspores produisent des mégagamétophytes réduits à l’intérieur de la paroi des spores., À maturité, les fissures du mégaspore s’ouvrent au niveau de la suture triléte pour permettre aux gamètes mâles d’accéder aux ovules de l’archégonie à l’intérieur. Les gamétophytes des Isoètes semblent être similaires à cet égard à ceux des lycophytes arborescents du Carbonifère éteint Lepidodendron et Lepidostrobus.
Semencesmodifier
le cycle de vie des gamétophytes des plantes à graines est encore plus réduit que chez les taxons basaux (fougères et lycophytes). Les gamétophytes des plantes à graines ne sont pas des organismes indépendants et dépendent du tissu sporophyte dominant pour les nutriments et l’eau., À l’exception du pollen mature, si le tissu gamétophyte est séparé du tissu sporophyte, il ne survivra pas. En raison de cette relation complexe et de la petite taille du tissu gamétophyte, dans certaines situations unicellulaires, différencier avec l’œil humain ou même un microscope entre le tissu gamétophyte de la plante à graines et le tissu sporophyte peut être un défi. Alors que le tissu gamétophyte de la plante à graines est généralement composé de cellules haploïdes mononucléées (1 x n), des circonstances spécifiques peuvent se produire dans lesquelles la ploïdie varie considérablement bien qu’elle soit toujours considérée comme faisant partie du gamétophyte.,
chez les gymnospermes, les gamétophytes mâles sont produits à l’intérieur des microspores dans les microsporanges situées à l’intérieur des cônes mâles ou des microstrobiles. Dans chaque microspore, un seul gamétophyte est produit, composé de quatre cellules haploïdes produites par division méiotique d’une cellule mère de microspore diploïde. À maturité, chaque gamétophyte dérivé des microspores devient un grain de pollen. Au cours de son développement, l’eau et les nutriments dont le gamétophyte mâle a besoin sont fournis par le tissu sporophyte jusqu’à ce qu’ils soient libérés pour la pollinisation., Le nombre de cellules de chaque grain de pollen mature varie entre les ordres de gymnospermes. Les Cycadophyta ont 3 grains de pollen cellulaire tandis que les Ginkgophyta ont 4 grains de pollen cellulaire. Les Gnetophyta peuvent avoir 2 ou 3 grains de pollen cellulaire selon les espèces, et les grains de pollen de Coniferophyta varient considérablement, allant d’une seule cellule à 40 cellules. L’une de ces cellules est typiquement une cellule germinale et d’autres cellules peuvent être constituées d’une cellule à tube unique qui se développe pour former le tube pollinique, de cellules stériles et/ou de cellules prothalliales qui sont toutes deux des cellules végétatives sans fonction de reproduction essentielle., Une fois la pollinisation réussie, le gamétophyte mâle continue de se développer. Si une cellule tubulaire n’a pas été développée dans le microstrobilus, une cellule est créée après la pollinisation par mitose. La cellule tubulaire se développe dans le tissu diploïde du cône femelle et peut se ramifier dans le tissu mégastrobilus ou se développer directement vers l’ovule. Le tissu sporophytique de megastrobilus fournit des nutriments au gamétophyte mâle à ce stade., Chez certains gymnospermes, la cellule tubulaire créera un canal direct du site de pollinisation à l’ovule, chez d’autres gymnospermes, la cellule tubulaire se rompra au milieu du tissu sporophyte de megastrobilus. Cela se produit parce que dans certains ordres de gymnospermes, la cellule germinale est non mobile et une voie directe est nécessaire, cependant, chez les Cycadophyta et les Ginkgophyta, la cellule germinale est mobile en raison de la présence de flagelles et un chemin de cellule tubulaire direct du site de pollinisation à l’œuf n’est pas nécessaire., Chez la plupart des espèces, la cellule germinale peut être plus spécifiquement décrite comme un spermatozoïde qui s’accouple avec l’ovule pendant la fécondation, bien que ce ne soit pas toujours le cas. Chez certaines espèces de Gnetophyta, la cellule germinale libère deux noyaux de spermatozoïdes qui subissent un rare processus de double fécondation de gymnosperme se produisant uniquement avec des noyaux de spermatozoïdes et non avec la fusion de cellules développées. Une fois la fécondation terminée dans tous les ordres, le tissu gamétophyte mâle restant se détériorera.,
Plusieurs exemples de la variation du nombre de cellules matures, des semences de plantes les gamétophytes femelles avant la fécondation. Chaque cellule contient un noyau, sauf indication contraire. A: gamétophyte femelle typique de l’angiosperme à 7 cellules et 8 nucléates (ex. Tilia americana). B: gamétophyte femelle gymnosperme typique avec de nombreuses cellules somatiques haploïdes illustrées d’une grille en nid d’abeille et de deux cellules germinales haploïdes (ex. Ginkgo biloba). C: gamétophyte femelle D’angiosperme à 10 cellules et 16 nucléates anormalement grand (ex. Peperomia dolabriformis)., D: gamétophyte femelle Angiosperme à 4 cellules et 4 nucléates anormalement petit (ex. Amborella trichopoda). E: gamétophyte femelle gymnosperme inhabituel qui est unicellulaire avec de nombreux noyaux libres entourant une vacuole centrale illustrée (ex. Gnetum gnemon). Bleu: cellule-œuf. Orange foncé: cellule synergique. Jaune: cellule accessoire. Vert: cellule antipodale. Peach: cellule centrale. Violet: nucelli individuel.
le gamétophyte femelle chez les gymnospermes diffère du gamétophyte mâle car il passe tout son cycle de vie dans un organe, l’ovule situé à l’intérieur du mégastrobile ou cône femelle., Comme le gamétophyte mâle, le gamétophyte femelle est normalement entièrement dépendant du tissu sporophytique environnant pour les nutriments et les deux organismes ne peuvent pas être séparés. Cependant, certains gamétophytes femelles contiennent de la chlorophylle et peuvent produire une partie de leur propre énergie, mais pas assez pour se soutenir sans être complétés par le sporophyte. Le gamétophyte femelle se forme à partir d’une mégaspore diploïde qui subit une méiose et commence à être unicellulaire. La taille du gamétophyte femelle mature varie considérablement entre les ordres de gymnospermes., Chez les Cycadophyta, les Ginkgophyta, les Coniferophyta et certains Gnetophyta, le gamétophyte femelle unicellulaire subit de nombreux cycles de mitose se terminant par se composer de milliers de cellules une fois Matures. Au minimum, deux de ces cellules sont des ovules et les autres sont des cellules somatiques halploïdes, mais plus de cellules ovules peuvent être présentes et leur ploïdie, bien que généralement haploïde, peut varier. Chez certains Gnetophyta, le gamétophyte femelle reste unicellulaire. La mitose se produit, mais aucune division cellulaire n’est jamais faite. Il en résulte que le gamétophyte femelle mature chez certains Gnetophyta a plusieurs noyaux libres dans une cellule., Une fois à maturité, ce gamétophyte unicellulaire est 90% plus petit que les gamétophytes femelles des autres ordres de gymnospermes. Après la fécondation, le tissu gamétophyte femelle restant chez les gymnospermes Sert de source nutritive pour le zygote en développement (même chez les Gnétophytes où la cellule zygote diploïde est beaucoup plus petite et vit pendant un certain temps dans le gamétophyte unicellulaire).
le précurseur du gamétophyte de l’angiosperme mâle est une cellule mère microporeuse diploïde située à l’intérieur de l’anthère., Une fois que le microspore subit la méiose, 4 cellules haploïdes sont formées,chacune étant un gamétophyte mâle unicellulaire. Le gamétophyte mâle se développera par un ou deux cycles de mitose à l’intérieur de l’anthère. Cela crée un gamétophyte mâle à 2 ou 3 cellules qui devient connu sous le nom de grain de pollen une fois la déhiscation effectuée. Une cellule est la cellule tube et les cellules restantes sont les spermatozoïdes. Le développement du gamétophyte mâle à trois cellules avant la déhiscation a évolué à plusieurs reprises et est présent chez environ un tiers des espèces d’angiospermes, ce qui permet une fécondation plus rapide après la pollinisation., Une fois que la pollinisation se produit, la cellule tubulaire grossit et si le gamétophyte mâle ne compte que 2 cellules à ce stade, le spermatozoïde unique subit une mitose pour créer un deuxième spermatozoïde. Tout comme chez les gymnospermes, la cellule tubulaire des angiospermes obtient des nutriments du tissu sporophytique et peut se ramifier dans le tissu pistil ou se développer directement vers l’ovule. Une fois la double fécondation terminée, la cellule tubulaire et les autres cellules végétatives, si elles sont présentes, sont tout ce qui reste du gamétophyte mâle et se dégradent rapidement.,
le gamétophyte angiosperme femelle se développe dans l’ovule (situé à l’intérieur de la fleur femelle ou hermaphrodite). Son précurseur est un mégaspore diploïde qui subit une méiose qui produit quatre cellules filles haploïdes. Trois de ces cellules gamétophytes indépendantes dégénèrent, celle qui reste est la cellule mère gamétophyte qui est normalement composée d’un noyau. En général, il se divisera ensuite par mitose jusqu’à ce qu’il se compose de 8 noyaux séparés en 1 ovule, 3 cellules antipodales, 2 cellules synergiques et une cellule centrale contenant deux noyaux., Dans certains angiospermes, des cas particuliers se produisent dans lesquels le gamétophyte femelle n’est pas 7 cellules avec 8 noyaux. Sur la petite extrémité du spectre, certaines espèces ont des gamétophytes femelles matures avec seulement 4 cellules, chacune avec un noyaux. À l’inverse, certaines espèces ont 10 gamétophytes femelles matures, composées de 16 noyaux au total. Une fois la double fécondation effectuée, l’ovule devient le zygote qui est alors considéré comme un tissu sporophyte. Les chercheurs sont toujours en désaccord sur la question de savoir si la cellule centrale fécondée est considérée comme un tissu gamétophyte., Certains botanistes considèrent cette endospore comme un tissu gamétophyte avec généralement 2/3 étant femelle et 1/3 étant mâle, mais comme la cellule centrale avant la double fécondation peut aller de 1n à 8n dans des cas particuliers, les cellules centrales fécondées vont de 2n (50% Mâle/Femelle) à 9n (1/9 mâle, 8/9ème femelle). Cependant, d’autres botanistes considèrent l’endospore fécondée comme un tissu sporophyte. Certains pensent que c’est ni.