CHAPITRE IT HISTOIRE DE L’ « OROBUS TUBEROSUS »

14. Mode de végétation de la plante adulte. — L’Orobus tuberosus L. (1) est une Légumineuse printanière que l’on trouve localisée dans des stations bien limitées, généralement dans les sous-bois sablonneux. A l’état adulte, la plante est pourvue d’un abondant système de longues tiges souterraines portant de place en place des renflements tubéreux. L'un de ces tubercules, vraisemblablement le plus anciennement formé, est plus volumineux que les autres ; de forme irrégulière, bosselé, il paraît résulter de la coalescence de plusieurs tubérosités élémentaires ; la surface en est rugueuse et la couleur noire (fig. 1, T). Tout le système souterrain de la plante rayonne autour de cette souche tubérisée primaire, qui donne naissance à un abondant chevelu de racines et à des tiges souterraines de deux sortes : les unes, les plus anciennes, sont colorées en noir ; les autres, d'apparition plus récente, sont dépourvues de pigments. La plupart de ces rameaux portent, à plus ou moins de distance du gros tubercule d’où ils sont issus, des renflements en forme de toupie d’où naissent, au nombre de deux ou trois en moyenne, des. rejets souterrains eux-mêmes tubérisés aux nœuds (fig. 1, L, 1, t,). Les stolons se terminent dans le sol par un bourgeon non renflé, ou, après un trajet souterrain souvent fort long, se redressent en tiges feuillées aériennes (fig. 1, f).

L'étude anatomique des tubercules montre qu’ils ont une structure de tige typique ; on y trouve des faisceaux libéroligneux, au nombre de quatre en moyenne, disposés en croix

(1) Syn. : Lathyrus montanus Bernh. — Lathyrus macrorhyzus Wimmer.

et se rejoignant au centre du tubercule. Chacun des faisceaux ligneux apparaît, en coupe transversale, extrêmement étroit

Fig. 1. — Orobus tuberosus adulte, en octobre. — T, tubercule primaire ; s, tigés souterraines ; 4, ts, ta, tubercules de deuxième, troisième et quatrième ordres ; f, tige feuillée aérienne. Réduit aux 2/3 de la grandeur naturelle.

par rapport à sa longueur ; il est formé de deux à quatre files

de vaisseaux disposés en rangées radiales, entremêlés de

quelques faisceaux fibreux. Il existe une assise génératrice

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libéro-ligneuse qui fonctionne au niveau des faisceaux et dans leur intervalle. Les rayons médullaires ont la forme de quadrants circonscrits par les faisceaux; ils sont formés de grandes cellules parenchymateuses isodiamétriques, disposées en files radiales, et remplies de grains d’amidon. L’écorce, mince relativement aux dimensions du cylindre central, est formée de même d'un parenchyme amylacé, à l'exception de ses assises les plus externes, qui sont subérifiées.

L'examen des coupes pratiquées à travers le gros tubercule bosselé que l’on trouve à la base de la plante montre qu’il renferme plusieurs systèmes vasculaires libéro-ligneux, affectant chacun la disposition qui vient d’être décrite, et réunis par des faisceaux anastomotiques.Ce tubercule a donc bien la structure complexe que révélait son aspect extérieur : il est formé par la coalescence de plusieurs tubercules élémentaires. |

Les racines des plantes récoltées dans les stations naturelles hébergent constamment un endophyte, décrit pour la première fois par M. GazLaAuUD [17] (1). Cet endophyte présente tous les caractères des Champignons de mycorhizes; il a des troncs mycéliens volumineux, intercellulaires, qui rampent dans les méats suivant l’axe de la racine et donnent naissance à des rameaux latéraux qui pénètrent dans les cellules corticales et s’y résolvent en arbuscules à ramifications dichotomiques d’une admirable netteté (PI VII fig 1). L'état de l’endophyte varie d’ailleurs, comme on le verra plus loin, avec la saison, et avec l’âge de la racine qui le renferme.

L’Orobus tuberosus, en dépit de son infestation constante, a des graines capables de germination autonome, qui se déve-

(1) Les individus soumis à la culture peuvent éventuellement s’affranchir de la symbiose, J’ei cherché les Champignons en vain dans un pied d’Orobus tuberosus provenant du jardin botanique de la Faculté de Pharmacie, que je dois à l’obligeance de M, Guignard, Dans la lettre jointe à l'envoi de cet échantillon, M. Guignard me signale que la culture de la plante est d’ailleurs assez aléatoire ; cela tient vraisemblablement à l'absence de l'endophyte dans les sols où elle est bouturée, Ce retour à la vie autonome consécutif à la mise en His est à rapprocher des faits observés chez la Pomme de terre,

loppent bien en milieu stérilisé. L'étude des cultures aseptiques permettra de préciser les homologies et le mode de formation des tubercules et fournira le moyen d'apprécier l'influence de l’endophyte sur le développement de la plante.

15. Développement en milieu aseptique, — Des graines d’Orobus tuberosus, stérilisées par une immersion de six heures dans l’eau oxygénée, sont transportées aseptiquement sur des plaques de coton imbibées d’eau de source, préalablement stérilisées et renfermées dans des fioles de culture triangulaires. Les premières germinations apparaissent peu de jours après le semis, mais d’autres ne se produisent qu’au bout de plusieurs mois. Toute graine qui germe est aussitôt transportée, au moyen d’une anse de platine flambée, dans un large tube de culture renfermant le milieu nutritif suivant, stérilisé à l’autoclave :

Du te demMAmNESIUM Tune cie See O8r,5

D'uaLe de SOUL R MR MN ne ve O8r,5

INitra Fe dé DO LAS AUTE SL dues HN ere O8r,5

Phosphate hipotassique 7... mx... O8r,5

Chlorurede Calc um ae Te. ere O8r,5

Tartrate de potassium ,....... Mo nee le O8r,5 Tartrateferrico-potassique..."...:,1..1. 08r,01

Gélose à 8,7 p.1 000 dans l’eau distillée ..... 41 000 cent.cubes (1).

Les nombreuses graines qui ont été semées dans de telles conditions ont donné des plantules qui, cultivées aseptiquement sur le milieu ci-dessus, ont évolué suivant un type uniforme. Les cotylédons, au moins au début et parfois pendant toute la durée du développement, restent inclus dans le tégument de la graine,et l’axe hypocotylé demeure court ; la germination se manifeste d’abord par l'apparition d’une radicule bientôt ramifiée et d’une tigelle qui se différencie en une haute tige feuillée, atteignant rapidement une hauteur de 10 centimètres en moyenne, à entre-nœuds allongés, à feuilles bien développées et pourvues de deux folioles ; cette tige primaire se bifurque souvent au niveau de

(1) L’abaissement du point de congélation de cette solution minérale est égal à 00,09. La technique de la préparation de la gélose nutritive est donnée en appendice.

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son premier nœud et se ramifie en outre à des hauteurs diverses. Dès qu’elle a atteint ce degré de développement. (quatre-vingts jours en moyenne après la germination), on voit apparaître à la base de la plante deux bourgeons, situés chacun à l’aisselle de l’une des feuilles cotylédonaires. (fig. 2); ces bourgeons se différencient rapidement en hautes tiges feuillées, qui ne tardent pas à atteindre l’état de développement de la tige principale. Des bourgeons adventifs

Fig. 2. — Base de la tige de deux plantules aseptiques d’Orobus tuberosus, en gélose, cent dix-huit jours après la germination : — t, tégument de la graine ; 6, c’, cotylédons ; b, b', bourgeons axillaires du nœud cotylédonaire, en voie de développement. Gr. = 4.

continuent ensuite d’apparaître successivement et en nombre indéfini à l’aisselle des cotylédons et se développent à leur tour en tiges feuillées (fig. 3). L'apparition et l’élongation des bourgeons axillaires du nœud cotylédonaire se produisent, ainsi Sans interruption jusqu'à la mort de la plante, qui finit par se dessécher après neuf ou dix mois de végétation (1).

Ce mode de développement, caractérisé par la différenciation rapide des bourgeons adventifs de labase de la tige, donne à la plante un port particulier: tous les pieds d’Orobus

(1) On peut retarder de quelques mois la dessiveation totale en arrosant de Lemps en temps les cultures avec de l’eau stérilisée,

tuberosus cultivés aseptiquement sont, en effet, très rameux dès la base et ont un aspect buissonnant caractéristique (IP. IV, fig. 1 et 2), rappelant celui des Pommes de terre

Fig. 3. — Parties basilaires d’Orobus tuberosus cultivés aseptiquement en gélose, mon-

. trant de nombreux rameaux aériens développés aux dépens des bourgeons du nœud cotylédonaire. — #, tégument de la graine ; e, cotylédons ; b, bourgeons en voie de différenciation. — Les plantules A, B, C et D sont âgées respectivement de quatre mois et demi, huit mois, neuf mois et un an. Gr. — 3,5.

étudiées plus haut, qui, après destruction totale de leurs endophytes, ont différencié leurs bourgeons adventifs en tiges. feuillées non tubérisées.

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16. Développement en présence de l’endophyte. — Le développement se fait selon un mode différent chez les plantes qui vivent en symbiose avec leur endophyte spécifique. Il est facile de réaliser l’infestation expérimentale des plantules : il suffit pour cela de semer des graines dans un sol prélevé dans une station naturelle, au pied d’Orobus tuberosus infestés. Chez les jeunes pieds cultivés ainsi, la pénétration du Champignon s’effectue dans les stades qui suivent la

Fig. 4. — A, plantule d’'Orobus tuberosus, âgée de cinq mois, développée en présence de lendophyte : ?, tubercule basilaire ; r, racines. Réduit aux 2/3 de la grandeur natu- A . . . . L

relle. — B, le tubercule de la même plante, grossi trois fois : r, racines.

germination, après la différenciation des premières racines ; mais 161 toutes les plantes envahies contractent avec l’endophyte une association durable ; on n’observe pas chez l’Orobe, comme chez la Pomme de terre, de cas d’immunité précoce, où la plante détruit d'emblée, et en totalité, les microorganismes envahisseurs.

Chez ces plantes régulièrement infestées, les premiers stades du développement sont les mêmes que chez les plantules aseptiques ; la tigelle se différencie rapidement en une tige feuillée, puis un, ou rarement deux rameaux secondaires se développent à partir de bourgeons situés à l’aisselle des cotylédons. Après quoi, la différenciation des rameaux feuillés

basilaires s’interrompt, et la base de la tige, en une zone correspondant à l'insertion des cotylédons, se renfle en un petit tubercule en forme de toupie, de coloration brunâtre, semblable, toutes proportions gardées, aux tubereules de la plante adulte (fig. 4 et5 ; PL V, fig. 1). Ce n’est qu’ultérieurement, après une période de repos plus ou moins prolongée, que ce tubereule peut « germer » en donnant une poussée de tiges feuillées aériennes (PI. V, fig. 2). Après plusieurs mois de végétation, les plantes ainsi développées, avec leur appa-

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Fig. 5. — Tubercule basilaire d’une plantule d’Orobus tuberosus développée en présence de l’endophytle. Reconstitution d’après des coupes en série. — b, bourgeons avortés ; r, racines ; t, tige secondaire. Le trait pointillé indique le niveau de la coupe représentée dans la planche V (fig. 3). Gr. — 17.

reil aérien réduit à deux tiges feuillées et leur tubercule basilaire, diffèrent profondément, par leur port, des plantes aseptiques de même âge, qui ont l’aspect de buissons touffus, abondamment ramifiés dès la base.

La structure du tubercule basilaire des jeunes plantes issues de graines est essentiellement la même que celle des tubercules plus volumineux des plantes adultes (PI. V, fig. 3). Le système vasculaire, très réduit, se compose de quatre faisceaux libéro-ligneux étroits, disposés en croix et confluents au centre du tubercule ; entre les faisceaux, les rayons médullaires, qui représentent la plus grande partie de la masse du tubercule, sont formés par un parenchyme amy-

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lacé, à grandes cellules isodiamétriques disposées en files radiales. Il existe une assise génératrice. libéro-ligneuse. L’écorce, subérifiée sans ses couches superficielles, est amylifère dans la plus grande partie de son épaisseur. De plus, l'examen de coupes en série pratiquées au travers de tels tubereules montre qu'ils portent à leur surface, à des hauteurs diverses, des bourgeons rudimentaires, réduits à un méristème terminal et à quelques ébauches foliaires (fig. 5, et PI. V, fig. 3). Les cellules de ces bourgeons ne manifestent aucune tendance à la différenciation ni à l’élongation; les divisions de leurs méristèmes aboutissent seulement à la formation de cellules isodiamétriques amylifères, qui contribuent à accroître l’épaisseur de l’écorce du tubercule. Chez les plantes aseptiques, la structure de la base de la tige est différente; on n’observe plus là, comme chez les plantes infestées, de retard dans la différenciation histologique et morphologique des points végétatifs ; les bourgeons adventifs de l’aisselle des cotylédons s’allongent dès leur apparition en pousses feuillées, dont 1l est aisé de suivre le développement sur des coupes en série. De plus, l'écorce est ici moins épaisse, les faisceaux libéro-ligneux sont plus nombreux et plus développés que chez les plantes tubérisées; enfin le dépôt de grains d’amidon dans les cellules des rayons médullaires est irrégulier et faible. Seule, l'existence de formations secondaires libéro-ligneuses, qui est un trait de structure commun aux deux cas, rappelle les homologies de cette partie de la tige chez les plantes de l’un et de l’autre type.

17. Expériences complémentaires. — Les pieds d’Orobus tuberosus diffèrent donc par leur forme et par leur structure selon qu'ils sont ou non imfestés. Toutefois, on peut objecter à l’expérience précédente que la symbiose n’est pas le seul facteur qui ait varié dans les deux lots de plantes. Le renouvellement de l’atmosphère est moins parfait dans les tubes bouchés au coton, où ont végété les plantules aseptiques, que dans les pots largement exposés à Pair, où les plantes infestées ont été cultivées; d’autre part, le milieu nutritif diffère dans les deux cas. Ces deux conditions peuvent n’avoir

pas été sans influence sur le mode du développement. Pour parer à cette objection, des graines en germination ont été transportées sur de la terre infestée placée au fond de tubes de mêmes dimensions que ceux où ont été faites les cultures aseptiques, eb pareillement bouchés au coton. Le développement a été dans ces conditions moins exubérant que dans les pots, mais 1l s’est fait suivant le même type : la différen-