Q. 1: Bonjour !
Je trouve que votre site est très beau et je trouve ça génial que vous
répondiez à nos questions pour nos travaux scolaires.
Qu'est-ce qui donne aux fleurs leurs couleurs (pétales) ?
Pascoulie, 12 ans, 3e cycle du primaire, Rimouski (Québec)
Q.2 : Bizoo les cousins québécois !
Je vous écris car je ne comprends pas pourquoi les pétales de fleur d'une même espèce peuvent être de différentes couleurs. Comment peut-on modifier ces couleurs ? les déterminer ? les prévoir ? les comprendre ? les interpréter ? les déduire ?
De plus, serait-il possible de nous référer à une espèce de fleur particulière pour nos travaux ? Ainsi, une fleur peu exigeante, qui pousserait l'hiver comme l'automne, et qui aurait une grande variété de couleurs de pétales. Ce serait franchement idéal si l'on pouvait nous-même modifier la couleur de ses pétales.
Marine, 14 ans, Angers (France)
Q.3 : Salut !
Comment faire changer la couleur d'une fleur ?
La couleur des fleurs a-t-elle un rapport avec le pH qu'il y a dans le sol ?
Claire, 14 ans, Saint-Sébastien-sur-Loire (France)
R. : Bonjour Pascoulie, Marine, Claire et tous les autres jeunes branchés qui s'intéressent à la couleur des fleurs.
Ce sont des pigments qui donnent leurs couleurs aux pétales (mais
souvent aussi à d'autres pièces florales). Ils sont
semblables à ceux que l'on voit apparaître lors du
changement de couleurs des feuilles à l'automne.
Les pigments sont des substances «colorantes» chimiques à l'intérieur des cellules, comme les cellules des pétales d'une fleur. Les pigments reflètent ou absorbent seulement certaines longueurs d'onde de lumière. C'est ce que nous percevons comme la couleur des fleurs. Ainsi, les pétales bleus possèdent les pigments qui reflètent la lumière bleue.
Les fleurs possèdent trois types de pigments qui interagissent :
la chlorophylle, les caroténoïdes et les flavonoïdes.
C'est le résultat de cette interaction qui procure la couleur que l'on voit. Le résultat est cependant très différent pour les insectes ou les
oiseaux à qui sont destinés les signaux des fleurs (couleurs, formes, marquages, etc.).
Les pétales de rose vous semblent de couleur unie. Pourtant, au
microscope, on voit que certaines cellules réfléchissent différemment la
lumière et rendent la plante plus colorée, ce qui attire les insectes.
La chlorophylle donne la couleur verte aux feuilles. Ce pigment est souvent moindre ou masqué par les autres pigments dans les fleurs. Mais il existe des fleurs vertes.
Les chromoplastes sont des structures dans les cellules qui peuvent contenir des caroténoïdes : le carotène et la xanthophylle.
Ces pigments donnent les couleurs de jaune à orange. Les fleurs n'ont toutes pas des caroténoïdes.
Les flavonoïdes, quant à eux, sont localisés dans la vacuole (poche de réserve d'eau) des cellules de l'épiderme des fleurs.
Ils procurent les couleurs de rouge à bleu. Il y a deux types de flavonoïdes : des anthocyanes et des co-pigments
qui accentuent les teintes des anthocyanes.
Il existe des fleurs dont les pétales peuvent être de couleurs différentes, les orchidées par exemple. Certaines espèces ont non seulement des pétales de couleurs différentes, mais aussi de formes différentes.
Il y a aussi le lupin qui a des pétales de couleurs différentes, tout comme les azalées Satsuki.
Il y a de nombreux autres exemples comme cela, et il serait bien trop long de tous les énumérer !
De fait, c'est la génétique qui détermine au départ les couleurs d'une fleur, ces couleurs renforcées par la co-évolution
de leurs pollinisateurs.
Plusieurs façons existent cependant pour modifier les couleurs des fleurs, comme l'hybridation, la sélection et les biotechnologies.
L'hybridation consiste à sélectionner des parents dont la descendance accentuera certaines couleurs. Les caractéristiques qui déterminent les couleurs des fleurs sont portées et transmises des parents à leur descendance par des allèles spécifiques,
c'est-à-dire les variantes d'un gène sur les chromosomes. Une dominance incomplète ou une codominance de ces allèles provoquera un meilleur éventail de couleurs de la descendance.
La sélection consiste à ne multiplier végétativement ou à n'utiliser que des parents ou des individus aux caractéristiques particulières ayant muté de façon naturelle ou accidentelle.
Par la biotechnologie, on peut arriver à modifier la génétique d'une plante, ce qui peut affecter les couleurs de ses fleurs. On peut même manipuler les gènes dans la cellule de la plante. Certains produits peuvent aussi provoquer des mutations. Il s'agit de l'amélioration génétique ou du génie génétique. Si l'anglais vous est accessible, je vous suggère de lire l'article Biotechnology in the Garden du document suivant :
http://www.isb.vt.edu/news/2001/jun01.pdf
ou le site suivant :
http://library.thinkquest.org/18258/index2.htm
À l'Institut de recherche en biologie végétale (IRBV) de l'Université de Montréal, associé au Jardin botanique de Montréal, on a utilisé le Gerbera il y
plusieurs années pour faire en laboratoire des expériences scientifiques qu'il serait difficile de reproduire en classe.
Ce que je pourrais vous conseiller de faire en classe, c'est de l'hybridation, à la manière de Mendel, le père de la génétique.
Le muflier (gueule de loup ou Antirrhinum) est une plante annuelle qu'il est facile de faire fleurir puis d'hybrider. Il faut cependant compter sur quelques mois d'expérimentation.
Choisissez deux variétés aux couleurs différentes. Étudiez les résultats sur la descendance.
Voilà quelques sites (en anglais) qui se rapportent à cette expérience :
http://www.ndsu.nodak.edu/instruct/mcclean/plsc431/mendel/mendel2.htm
http://www.biologycorner.com/bio4/notes/beyond_mendel.php
Pour la culture et le semis de la gueule de loup ou muflier :
http://nature.jardin.free.fr/annuel/ft_gueuledeloup.html
Pour la méthode de semis des plantes, sur le site du Jardin botanique :
http://www.ville.montreal.qc.ca/jardin/info_verte/semis/semis.htm
Il peut arriver que le pH du terreau (ou
potentiel hydrogène) puisse influencer la couleur des fleurs de certaines espèces. Les
hydrangées et les pétunias sont de celles-là.
Ainsi, le pigment de cyanidine, un flavonoïde, selon le pH dans la cellule, donnera des couleurs bleues ou rouges, puisque le pH change la structure des molécules qui contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène. Le pH du sol n'intervient donc pas directement sur le pH de la cellule de la fleur. C'est une réaction en chaîne.
De fait, le pH du sol modifiera l'assimilation de l'aluminium à partir du sol. L'aluminium devient plus soluble lorsque le pH du sol est inférieur à 5,5 (donc acide). L'aluminium à
son tour se combinera différemment avec les pigments, modifiant le pH au niveau de la cellule.
Le pH de certaines substances volatiles, comme l'ammoniaque, peut aussi modifier la biochimie des pigments des fleurs.
Tout cela peut vous sembler compliqué et si vous désirez poursuivre vos recherches d'information, il vous faudra consulter de bons livres de biochimie, de botanique et de physiologie végétale dans une bibliothèque spécialisée.
J'espère toutefois que ces informations vous seront utiles.
Céline (botaniste et bibliothécaire)
Novembre 2004
