Graine de Ricinus communis 'Carmencita'
Aleurone, cristalloïdes et globoïdes

 

Comme nous sommes en période de fructification et de dissémination végétale, je vous propose une petite étude anatomique de graines de Ricin (Ricinus communis « Carmencita » )

Le ricin fait partie des Euphorbiacées, c'est une vivace herbacée à souche ligneuse, originaire d'Afrique tropicale (elle est vivace sous les tropiques et cultivée comme annuelle chez nous).
Sa hauteur atteint 1m 50 à 3 m en une année. (jusqu'à 10 m dans son pays d'origine)

Les graines (et les feuilles) contiennent des substances très toxiques dont la ricine, la cyanine et de l'acide cyanhydrique , mais on en extrait une huile purgative non toxique qui était autrefois utilisé aussi comme huile de combustion.

(Si vous voulez réaliser des coupes, on trouve facilement des graines de ricin chez les grainiers ou dans les jardineries)

2:
Ci dessous quelques clés de réflexion pour les graines en général ...

Elaboration, déshydratation :
La maturation de la graine correspond à une période d'élaboration très intense de réserve dans l'albumen et/ou dans les cotylédons
A maturité, il existe des graines albuminées (ricin) et des graines exalbuminées (haricot, amandier)
Cette période s'achève par une déshydratation active du protoplasme : Les vacuoles disparaissent et les protéines se rassemblent en grains d'aleurone.
La teneur en eau des tissus chutent en moyenne de 90% à 10%. La déshydratation s'accompagne d'un très fort ralentissement de l'activité physiologique, la graine entre en vie ralentie.

Résistance et longévité :
La graine à maturité présente une capacité de résistance exceptionnelle aux environnements défavorables
Sa longévité est d'autant plus grande que la déshydratation est forte et les téguments (écorce de la graine) sont imperméables.
Suivant les espèces elle va de quelques semaines à dix - vingt ans (la majorité), elle atteint parfois plusieurs siècles (nélombo) !

Evolution :
Le mode de développement de la graine est à rapprocher d?un type de reproduction par viviparité (nous !), en effet, d'une part , la nutrition du nouvel individu est assurée à l'intérieur même de l'organisme maternel et d'autres part, les matériaux nutritifs ne sont accumulés que si la fécondation a effectivement eu lieu.
Ce mécanisme constitue un progrès net sur l'oviparité qui se caractérise par une élaboration de réserves précédant la fécondation (c.à.d avec le risque de perte des substances élaborées si un gamète mâle n'atteint pas l'oosphère).

Les graines constituent une forme de dissémination et de colonisation sans équivalent.

Extraits et synthèse de : Biologie végétale (2) J-C Roland et F.Roland et de Biologie Végétale, A.Guilliermond et G.Mangenot

 

3 :
Pour continuer, une vue macro d'une graine de Ricin avec plan de coupe.
Cette graine est très utilisée en histologie végétale pour démontrer la présence de grains d'aleurone, d'huile, et les différents moyens de les mettre en évidence.
Elle possède aussi des propriétés particulière.

Ces coupes transversales ont été réalisée à main levée (rasoir 2 faces concaves) il faut bien sûr en obtenir de très fines.
(J'ai enlevé le tégument avant la coupe, celui-ci est très dur et nous sera d'aucune utilité ici).
Inutile aussi d'essayer de faire un coupe complète à main levée, une petite partie est suffisante.

 

4 :
Contrairement aux coupes en général, il n'est pas indispensable (même déconseillé dans notre cas) d'humecter le rasoir et l'objet.
En effet le Ricin contient beaucoup d'huile.
Il faut pour observer ces coupes sans trop de déformations les monter dans la glycérine.
On peut aussi observer les coupes dans l'eau dont l'influence destructive ne se fait sentir que peu à peu, à mesure que ce liquide déplace l'huile qui imprègne le protoplasme des cellules mais il vaut mieux commencer par la gycérine.
Différentes méthodes de mise en évidence seront abordées ici.

Ici une vue à l'objectif 40x, dans l'albumen, nous montre une cellule (on devine les parois) remplie de grains d'aleurone et de substance fondamentale huileuse.

Cette cellule mesure env. 66 x 47 um, les grains d'aleurone varient, 7-9 um x 10-13 um

 

5 :
Toujours dans la glycérine et sans autres traitements, un grain isolé, à l'objectif 100x.
On remarquait déjà sur la photo précédente une texture particulière de l'enveloppe du grain (réticulé) mais ici c'est évident.

On peut aussi observer sur cette photo un corps sphérique dans le grain d'aleurone : Il s'agit d'un globoïde, nous y reviendrons plus loin.

Comme déjà abordé dans le 2ème post, primitivement, dans la première ébauche de la graine, ces cellules contiennent chacune une ou plusieurs grandes vacuoles fluides.
Quand survient la déshydratation, ces vacuoles sont partagées en éléments plus petits qui se fragmentent à leur tour en vacuoles plus petites encore et souvent filamenteuses, en même temps que s'accumulent à lintérieur des substances protéiques élaboré par la cellule.
Ce double processus de déshydratation des vacuoles et de dépôts de protéides à l'intérieur se poursuit peu à peu et s'achève par leur solidification : Chaque cellule de l'albumen et de l'embryon d'une graine mûre contient ainsi plusieurs vacuoles déshydratées, offrant l'aspect de grains ovoïdes ou globuleux et appelées grains d'aleurone.

Sources documentaire : B.végétale, A.Guilliermond et G.Mangenot

 

6 :
Appliquons maintenant un autre protocole.

Ici j'ai mélangé dans un verre de montre 3 gouttes de glycérine et une goutte de Lugol 3%.
J'ai immergé ma coupe environ 5 minutes dans ce mélange (glycérine iodée)

L'enveloppe du grain d'aleurone devient plus transparente et laisse apercevoir des inclusions à contour polygonal, d'aspect cristallin.
On les nomme cristalloïdes, ceux-ci sont formé comme la matière fondamentale de protéides (albumine entre autres).
Il ne s'agit pas de cristaux d'oxalate (mais certaines graines en contiennent), un test à la polarisation nous montre qu'il n'y a aucun phénomène lumineux sur ceux-ci.

Accolé à ces cristalloïdes on observe aussi un corps sphérique, c'est nos globoïdes.
Le grain d'aleurone de ricin peut en contenir un ou deux.
Ces inclusions sont constituées par un ester phosphorique d'un polyalcool cyclique, l'inositol, les restes d'acides étant combinés à du magnésium et à du calcium.

 

7 :
Une vue au 100x, toujours dans la glycérine iodée.
Inclusion de globoïdes et de cristalloïdes dans deux grains d'aleurone.

 

8 :
Ces cristalloïdes montrent généralement une forme de losange (souvent avec pointe tronquée) , suivant leur position on peut aussi en observer de forme triangulaire (planche, h.g.)
Obj.100x, glycérine iodée.

 

9 :
Quelques propriétés du Ricin.

Alcool :
Si on fait pénétrer de l'alcool absolu sous la lamelle, la préparation s'éclaircit, les cristalloïdes apparaissent plus nettement.
Après un temps plus ou moins long, les gouttes d'huile disparaissent peu à peu.
En effet, à l'encontre de la plupart des autres huiles, l'huile de Ricin est soluble dans l'alcool.

Eau et acide acétique :
Sur cette vue, après une coloration au vert de méthyle acétique (aqueux, 1%) + rinçage + montage au liquide glycériné, on voit apparaître des gouttes d'huile s'échappant de la coupe.
On différencie facilement les gouttes d'huile des bulles d'air car les phénomènes optiques sont inverses (les gouttes d'huiles réfractent plus fortement la lumière que l'eau, elles apparaissent en gris clair et sont entourées d'un bord sombre assez étroit).
Mon vert de méthyle est acétique il va y avoir une réaction sur ces coupes :
En effet, en présence d'acide acétique, les grains d'aleurone se gonflent, les cristalloïdes augmente aussi de volume (se déforment) et finissent par disparaître (pas dans ce cas car l'acide est pas assez concentré).
Les globoïdes deviennent aussi plus gros mais résiste à l'action de cet acide.
L'huile de Ricin présente encore cette exception : Elle se dissout dans l'acide acétique.

Dans les autres cas, par contre, l'alcool absolu et l'acide acétique, par la raison qu'ils dissolvent peu ou point les huiles grasses et dissolvent au contraire les huiles essentielles, sont les meilleures réactifs pour constater la présence de ces dernières.
Le chloroforme et l'éther dissolvent les huiles grasses et les huiles essentiels.

Prise de vue à l'objectif 10x

 

10 :
Sur ce cliché on voit nettement la déformation des cristalloïdes en présence d'acide acétique.
Ceux-ci sont plus gros et méconnaissables en comparaison des photos précédentes.
Les globoïdes presentent moins de déformations.

Obj.40x, vert de méthyle acétique

 

11:
Une dernière vue au 20x, on remarque que certain cristalloïdes conservent encore quelques angles après le passage dans un acide acétique dilué.

Pour résumé ces différents traitements (il y en a d’autres, mais je ne les aborderai pas ici) on peut en retenir que l’histologie végétale doit se pratiquer d’une manière ordonnée si l’on veut comprendre ce que l’on voit à travers notre microscope.
Pour les nouveaux amateurs qui veulent appliquer des coupes et des protocoles, je ne peux que vous conseiller de chercher chez les bouquinistes (sur le net par exemple) d’anciens manuels de manipulations botaniques, on en trouve facilement à des prix raisonnables, ces ouvrages sont d’une richesse extraordinaire !

Et pour conclure : La nature et nos moyens techniques (d’amateur) nous proposent de merveilleuses choses à observer, partageons les !

 

Fin ...