La pollinisation et la fécondation chez les principales espèces fruitières

Les plantes aussi ont une vie sexuelle ! Pour qu’un arbre fruitier donne des fruits savoureux, il faut d’abord qu’une bonne pollinisation ait lieu, suivie d’une fécondation réussie. Mais tous les fruits ne se comportent pas de la même manière : certains arbres sont autofertiles, d’autres nécessitent la présence d’un partenaire compatible (on parle alors d’espèces allogames). À l’inverse, certaines espèces sont capables de produire des fruits sans aucune fécondation : c’est le phénomène de parthénocarpie. Dans cet article, nous plongeons dans le monde fascinant de la reproduction des arbres fruitiers. Nous verrons comment fonctionnent la pollinisation et la fécondation selon les principales espèces, et pourquoi le choix des bonnes variétés est essentiel pour obtenir une récolte abondante. Car planter des fruitiers, c’est aussi comprendre comment les plantes se reproduisent ! Si vous envisagez d’acheter des arbres ou arbustes fruitiers, vous trouverez un grand choix de variétés de fruits dans la boutique Lubera.

Sommaire

Résumé

Pour espérer une belle récolte, il faut tenir compte des conditions de fécondation au moment de choisir les variétés. Certaines espèces sont autofertiles et se satisfont de leur propre pollen. D’autres, dites allogames, nécessitent le pollen d’une variété différente mais compatible. Certaines peuvent produire des fruits sans pollinisation ni fécondation (c’est la parthénocarpie) ; d’autres vont même jusqu’à former des graines sans fécondation (c’est l’agamospermie). Lors de la fécondation, un grain de pollen germe sur le stigmate, puis son tube pollinique traverse le style jusqu’à l’ovaire, où il fusionne avec un ovule. L’ovaire, situé à la base de la fleur, se transforme ensuite en fruit — que la fécondation ait eu lieu ou non, selon les espèces.

Conseils pratiques :

• Associez des variétés compatibles : pour les espèces à pollinisation croisée, veillez à ce que les périodes de floraison se chevauchent et que la compatibilité pollinique soit assurée.
• Attirez les pollinisateurs : plantez à proximité des fleurs riches en nectar afin de nourrir abeilles, bourdons et autres insectes utiles.
• Même les autofertiles apprécient un coup de pouce : planter une deuxième variété favorise la pollinisation croisée et améliore souvent la qualité et la quantité de la récolte.

La pollinisation : le transfert du pollen

Avant qu’une fleur puisse être fécondée, elle doit d’abord être pollinisée. Concrètement, cela signifie que le pollen doit être déposé sur le stigmate, l’organe reproducteur féminin de la fleur. L’abeille domestique joue un rôle majeur dans ce transfert. Mais par temps frais, ce sont surtout les bourdons et les abeilles sauvages qui assurent le travail, car l’abeille domestique n’est active que lorsque les températures sont plus élevées. Toutes les plantes ne dépendent pas des insectes : certaines espèces, comme le noyer ou le noisetier, sont dites anémophiles, c’est-à-dire pollinisées par le vent.

Photo : les éléments d'une fleur (photo : Wikipédia, modifiée).

Le processus de fécondation

Quelques heures après leur dépôt sur le stigmate, les grains de pollen germent et produisent un tube pollinique qui descend le long du style jusqu’à l’ovaire, où se trouvent les ovules. C’est là que se produit la fécondation. Selon l’espèce fruitière, il faut en moyenne 4 à 12 jours entre la pollinisation et la fécondation. Les températures fraîches ralentissent fortement, voire interrompent, la croissance des tubes polliniques. Pour obtenir une bonne récolte, il est admis qu’environ 5 % des fleurs doivent se transformer en fruits chez les fruitiers à pépins (pommiers, poiriers…), et environ 20 % chez les fruitiers à noyau (cerisiers, pruniers, pêchers…).

L’allogamie : la pollinisation croisée

Dans la nature, la diversité génétique est une condition essentielle de survie. Pour s’adapter à un environnement changeant, une population doit présenter une large variabilité : c’est ce qui garantit que certains individus résisteront aux maladies ou aux aléas climatiques. Cette diversité est favorisée par la pollinisation croisée (allogamie), c’est-à-dire le transfert de pollen entre deux individus distincts d’une même espèce.

Au fil de l’évolution, de nombreuses plantes ont développé des mécanismes pour éviter l’autofécondation : la dichogamie : étamines et stigmates ne mûrissent pas en même temps, l’herkogamie : organes mâles et femelles sont séparés spatialement, l’auto-incompatibilité génétique : le pollen d’une plante est reconnu comme ‘indésirable’ et rejeté.

Ainsi, la plupart des variétés de pommiers, de poiriers et de cerisiers doux ne peuvent pas être fécondées par leur propre pollen et nécessitent une pollinisation croisée.

La stérilité pollinique

De nombreuses variétés de pommiers et de poiriers ne produisent pas de pollen viable. On les dit triploïdes car elles possèdent trois jeux de chromosomes, ce qui perturbe la méiose (division cellulaire), empêchant la formation de pollen fertile. En revanche, les variétés diploïdes (deux jeux de chromosomes) produisent du pollen viable et peuvent donc jouer le rôle de pollinisateurs. Lorsqu’on cultive une variété triploïde, il est donc indispensable d’avoir aussi à proximité des variétés diploïdes compatibles.

La stérilité de groupe

Chez certaines espèces, des variétés ne peuvent pas se polliniser mutuellement. Elles sont regroupées en groupes d’interstérilité, définis par la présence d’un gène de stérilité présent sous plusieurs variantes. Si le pollinisateur et le récepteur de pollen portent la même variante de ce gène, la croissance du tube pollinique est bloquée et la fécondation échoue.

Ce phénomène est fréquent chez les cerisiers doux, plus rare chez les pommiers et les poiriers. Bonne nouvelle toutefois : les variétés de cerisiers autofertiles peuvent servir de pollinisateurs universels pour les autres, à condition que leur floraison ait lieu au même moment.

Bei Süsskirschen ist die Gruppensterilität häufig, bei Apfel- und Birnensorten tritt sie seltener auf. Selbstfruchtbare Kirschensorten eignen sich als universelle Befruchter für alle Kirschensorten, sofern sie gemeinsam blühen.

La période de floraison

Pour qu’une variété puisse féconder une autre, leurs périodes de floraison doivent coïncider. On classe généralement les variétés en quatre catégories :

• Floraison précoce
• Floraison mi-précoce
• Floraison mi-tardive
• Floraison tardive

Les variétés très précoces et très tardives se chevauchent peu et ne peuvent donc pas se féconder mutuellement. En revanche, les groupes voisins se recoupent suffisamment pour permettre une fécondation efficace. La durée de la floraison dépend aussi de la température : par temps chaud, elle est brève et les chevauchements sont réduits ; par temps froid, les fleurs restent ouvertes plus longtemps, ce qui favorise les croisements.

L’autofécondation (autogamie)

Lorsqu’une fleur est fécondée par son propre pollen, celui-ci germe sur le stigmate, puis le tube pollinique atteint les ovules et les féconde. Même chez les variétés dites autofertiles, la présence d’une seconde variété voisine améliore souvent la nouaison (formation des fruits) et la taille des récoltes grâce à la pollinisation croisée.

Dans la sélection variétale moderne, l’autofertilité est d’ailleurs recherchée. Beaucoup de variétés cultivées, issues d’espèces sauvages initialement allogames, ont été sélectionnées pour être capables de s’autoféconder.

Parmi les fruitiers généralement autofertiles, on trouve : les pêchers, les cognassiers, les abricotiers (selon les variétés). Chez les pruniers (quetsches, mirabelles, reines-claudes) ou les cerisiers (acides ou doux), on observe toute une gamme de comportements : certaines variétés sont autofertiles, d’autres allogames, d’autres encore intermédiaires.

Formation de graines sans pollinisation ni fécondation (agamospermie)

Certaines espèces fruitières sont capables de former des graines sans fécondation. Ces graines sont alors des copies génétiques de la plante mère. Ce mode de reproduction, appelé agamospermie, permet une multiplication très rapide et une colonisation efficace de nouveaux milieux lorsque les conditions sont favorables. On le rencontre notamment chez les mûres et les agrumes.

Fruits sans pollinisation ni fécondation (parthénocarpie)

Certaines espèces peuvent produire des fruits sans pépins sans qu’il y ait eu pollinisation ni fécondation. On parle alors de parthénocarpie. Ce phénomène peut même être stimulé artificiellement par des traitements hormonaux appliqués aux fleurs. La parthénocarpie est observée, par exemple, chez les figuiers, les kakis, ainsi que chez certaines variétés de poires et de raisins.

Photo : chez le kaki, l’absence de fécondation entraîne la formation de fruits dépourvus de pépins.

Pollinisation et fécondation des principales espèces fruitières

Pommiers (Malus domestica)

Les pommiers ne sont pas autofertiles : ils ont besoin du pollen d’une autre variété pour être fécondés. Les variétés triploïdes (comme ‘Belle de Boskoop’ ou ‘Reine des Reinettes’) ne produisent pas de pollen fertile et ne peuvent donc pas polliniser d’autres arbres. Dans un jardin privé, ce n’est généralement pas un problème : il y a souvent assez de pommiers à proximité pour assurer la pollinisation. En vergers commerciaux, on plante fréquemment des pommiers d’ornement comme variétés pollinisatrices.

Photo : les pommes à chair rouge Redlove offrent une floraison rose spectaculaire.

Poiriers (Pyrus communis)

Comme les pommiers, les poiriers ne sont pas autofertiles et nécessitent le pollen d’une autre variété. Certaines variétés sont également triploïdes et ne produisent donc pas de pollen viable. Dans les jardins privés, la pollinisation se fait facilement grâce à la présence d’autres poiriers. Les poiriers fleurissent toutefois un peu plus tôt que les pommiers, ce qui les rend plus sensibles au gel tardif.

Photo : les fleurs de poirier doivent être fécondées avec du pollen d’autres variétés.

Cerisiers doux (Prunus avium)

Chez les cerisiers doux, on trouve à la fois des variétés autofertiles et d’autres allogames. Pour les variétés allogames, il est essentiel de choisir des partenaires dont les floraisons se chevauchent. Les variétés choisies ne doivent pas appartenir au même groupe d’interstérilité, sinon la fécondation échoue.

Griottiers (Prunus cerasus) et cerisiers arbustifs (Prunus spp.)

Les griottiers et les cerisiers arbustifs sont autofertiles.

Photo : Les griottiers fructifient sans pollinisation croisée.

Pruniers (Prunus domestica, Prunus salicina), abricotiers (Prunus armeniaca) et hybrides ornementaux (Prunus mume)

Chez les pruniers et les abricotiers, il existe à la fois des variétés autofertiles et d’autres qui nécessitent une pollinisation croisée. Même lorsque les variétés sont autofertiles, planter au moins deux arbres différents améliore généralement la récolte, en quantité comme en qualité.

Photo : certaines variétés d’abricotiers sont autofertiles, d’autres exigent une pollinisation croisée.

Pêchers et nectariniers (Prunus persica)

Les pêchers et les nectariniers sont autofertiles: ils n’ont pas besoin d’un autre arbre pour fructifier. Leur principal problème ne vient donc pas de la pollinisation, mais de leur floraison très précoce. Les fleurs s’ouvrent souvent alors que les gelées printanières ne sont pas terminées, ce qui peut détruire une partie importante de la récolte.

Photo : les fleurs de pêcher et de nectarinier sont particulièrement sensibles aux gelées tardives.

Asiminiers (Asimina triloba)

Lesasiminiers (aussi appelés pawpaws) sont le plus souvent allogames : ils nécessitent une pollinisation croisée. Cependant, quelques variétés sont autofertiles.

Photo : la plupart des variétés d’asiminier nécessitent une pollinisation croisée.

Kaki (Diospyros kaki)

 

Les kakis sont parthénocarpiques : ils produisent des fruits même sans pollinisation. Ces fruits sont alors dépourvus de pépins. Cependant, lorsqu’une pollinisation a lieu, les fruits contiennent aussi des graines.

Photo : les kakis fécondés développent des pépins, contrairement aux fruits parthénocarpiques.

Figuiers (Ficus carica)

La fécondation du figuier est un processus particulier, qui repose sur une guêpe minuscule, la blastophage du figuier  (Blastophaga psenes), qui est spécialisée dans ce domaine. La femelle pénètre dans la figue par l’ostiole (petite ouverture du fruit). En chemin, elle perd ses ailes et ses pattes. Elle pond ses ½ufs à l’intérieur de la figue, puis meurt. Les larves se nourrissent du fruit et, une fois adultes, les mâles fécondent les femelles. Les femelles quittent ensuite la figue mâle pour en coloniser une autre, transportant avec elles le pollen.

Photo : les guêpes femelles cherchent l'entrée de la figue (photo : Vassos Mortis).

Il existe quatre types de figuiers :

• Les figuiers mâles (ou caprifiguiers) : portent des fleurs mâles et femelles. Leurs fruits sont petits, peu savoureux pour l’homme, mais essentiels à la reproduction du figuier et de la guêpe. Il existequand même quelques variétés avec une chair comestible, comme ‘Blanche Parfrenolles’.
• Les figuiers de Smyrne n'ont que des fleurs femelles et ont besoin du pollen des figuiers mâles pour produire des fruits.
• Les figuiers de San Pedro donnent des figues d’été parthénocarpiques, mais nécessitent la guêpe pour produire les figues d’automne. Une variété de ce type est ‘Desert King’.
• Figuiers communs : produisent seuls des figues d’été et d’automne, parthénocarpiques. Ce sont les variétés les plus adaptées à nos jardins. Presque toutes les variétés de figuiers de notre boutique font partie de ce groupe.

Photo : les figuiers mâles ne produisent pas de fruits comestibles, mais sont indispensables à la reproduction naturelle.

Photo : presque toutes les variétés proposées dans notre boutique appartiennent au groupe des figuiers communs.

Kiwi (Actinidia spp.)

Les kiwis plantes dioïques : il existe des pieds mâles et des pieds femelles. Pour obtenir des fruits, il faut planter les deux sexes à proximité. Quelques variétés dites « autofertiles » existent, mais il s’agit en réalité de parthénocarpie et non d’une véritable autofertilité. Quand on a l’espace, il est donc préférable d’associer un pied mâle et un pied femelle pour garantir une récolte abondante.

Photo : les fleurs duKiwi 'Tomuri' portent uniquement des anthères (organes mâles).

Noyer et noisetier

Les noyers (Juglans regia) et noisetiers (Coryllus avelana) nécessitent une pollinisation croisée, car les fleurs mâles et femelles ne s’ouvrent pas en même temps.
Lors du choix des variétés, il faut vérifier que les périodes de floraison des fleurs mâles et femelles se recoupent suffisamment.

Photo : le pollen des fleurs mâles de noisetier est transporté par le vent.

Agrumes (Citrus spp.)

 

Les agrumes sont en général autofertiles et peuvent aussi se croiser facilement avec la plupart des autres variétés d’agrumes. Au fil du temps, de nombreux hybrides se sont développés : la plupart des agrumes cultivés aujourd’hui sont issus de croisements. L’agamospermie est fréquente chez les agrumes : de nombreuses variétés produisent dans leurs fruits des graines qui sont des copies génétiques de la plante mère.

Photo : les agrumes se fécondent facilement entre eux et sont souvent autofertiles.

Petits fruits

La majorité des variétés de petits fruits (cassis, groseilles, framboises, myrtilles…) sont autofertiles. Cependant, la pollinisation croisée améliore nettement la qualité et la quantité de la récolte.

Bild: Heidelbeeren sind selbstfruchtbar, aber liefern bei Fremdbefruchtung einen höheren Ertrag.

Tableau sur la pollinisation des principaux fruitiers