Table des matières
- Pourquoi les pastèques contiennent-elles des graines ?
- Les pastèques sans pépins sont-elles génétiquement modifiées ?
- Le sexe chez les pastèques et les humains
- Quand il y a un problème de fertilité
- Ce qui se passe avec les chromosomes lors de la reproduction
- Les pastèques sans pépins ont un nombre impair de chromosomes
- Les pastèques sans pépins sont triploïdes
- Comment cultiver une variété de pastèque sans pépins ?
- Les pastèques sans pépins peuvent également contenir des pépins
- Peut-on semer les graines d'une pastèque sans pépins ?
- Existe-t-il d'autres fruits sans pépins et comment cela fonctionne-t-il pour eux ?
Pourquoi les pastèques contiennent-elles des graines ?
Les fruits sans pépins semblent suspects à de nombreuses personnes, qu'il s'agisse de pastèques sans pépins ou de raisins sans pépins. Ce n'est pas normal qu'un fruit ne contienne pas de graines, n'est-ce pas ? Si vous vous êtes déjà posé une telle question, vous avez bien sûr raison. La seule raison d'être des fruits est qu'ils contiennent des graines. En effet, pourquoi une plante met-elle autant d'énergie à produire des fruits ? Elle veut se reproduire et donner naissance à une descendance. La pulpe juteuse n'est là que pour attirer les animaux (ou nous, les humains) afin qu'ils mangent les fruits et propagent les graines par leurs excréments. Ainsi, lorsque nous cultivons un melon, nous, les humains, sommes en réalité manipulés par les plantes dans le but de répandre les graines de melon partout dans le monde. Il n'est donc certainement pas dans l'intérêt d'une plante de produire des fruits sans graines.
Les pastèques sans pépins sont-elles génétiquement modifiées ?
Si la plante n'a donc aucun intérêt à produire des fruits sans graines, l'homme doit certainement y avoir mis son grain de sel ? Est-ce donc nous, les humains, qui avons mis la charrue avant les b½ufs et forcé la pastèque à nous offrir des fruits, mais sans les graines nécessaires à leur production ? C'est exactement ce qui s'est passé, mais disons-le tout de suite, aucune technique de génie génétique n'a été utilisée pour les variétés de pastèques sans pépins. On a plutôt tiré parti d'un phénomène naturel qui, chez la mule par exemple, rend cet organisme stérile et incapable d'engendrer une descendance.
Le sexe chez les pastèques et les humains
La reproduction chez les pastèques et les plantes en général est en principe très similaire au sexe chez les humains ou les animaux. Il faut une fleur mâle qui produit du pollen (ce qui est en principe la même chose que le sperme chez les humains) et une fleur femelle qui contient des ovules. Le pollen mâle doit rejoindre l'ovule femelle dans l'ovaire, où il fusionne avec lui pour former un embryon. Cet embryon est la future graine du fruit.
Quand il y a un problème de fertilité
Mais que se passe-t-il chez le mulet ou chez les pastèques sans graines ? D'une part, le pollen (ou le sperme) est déjà à peine fécondé et, d'autre part, il ne parvient pas à fusionner correctement avec l'ovule. Le résultat chez la mule est qu'aucun embryon de mule ne peut être formé, et il en va de même chez la pastèque. Le pollen veut fusionner avec l'ovule et créer à nouveau de superbes embryons de pastèque (graines). Mais cela ne fonctionne pas vraiment et il n'en résulte soit rien, soit des fausses couches (ce sont alors les petites graines blanches).
Ce qui se passe avec les chromosomes lors de la reproduction
Pour résumer : les pastèques sans graines n'ont pas de graines parce que le pollen ne peut pas se lier correctement à l'ovule. Mais quelle est la raison exacte ? La raison se trouve dans les gènes ou, pour être plus précis, dans les chromosomes. L'être humain possède par exemple 46 chromosomes, répartis en 23 paires de 2 chromosomes chacune. Cependant, lors de la reproduction, le papa dans le sperme et la maman dans les ovules ne transmettent chacun que la moitié, c'est-à-dire 23 chromosomes. Lorsque le spermatozoïde fusionne avec l'ovule, les chromosomes correspondants se rencontrent et fusionnent à nouveau pour former de nouvelles paires de chromosomes. Ainsi, l'embryon possède à nouveau 46 chromosomes, 23 de la mère et 23 du père.
Les pastèques sans noyau ont un nombre impair de chromosomes.
Pour que la fusion du sperme (ou du pollen) masculin avec l'ovule féminin fonctionne bien, le pollen et l'ovule doivent donc avoir le même nombre de chromosomes, afin que les chromosomes correspondants puissent se retrouver et fusionner. Dans le cas contraire, les différents chromosomes ne peuvent pas s'apparier et l'embryon n'est pas viable. C'est précisément le problème des pastèques sans pépins et des mules. Ils ont tous deux des nombres impairs de chromosomes. Chez la mule, il y a 63 chromosomes et chez la pastèque sans pépins 33. Si la pastèque sans pépins veut former du pollen ou des ovules et qu'elle veut diviser ses 33 chromosomes en deux, elle n'y parvient pas. Il en résulte soit trop de chromosomes, soit trop peu, soit des chromosomes déformés, ce qui est tout à fait dommage. Lorsque ce pollen et l'ovule se rencontrent et veulent fusionner, cela se passe comme à une fête d'anniversaire pour enfants où il n'y a pas assez de parts de gâteau. À la fin, tous les enfants se disputent pour savoir qui aura quelle part : il y a un grand désordre, des parts de gâteau déchirées et, au final, de nombreux enfants repartent les mains vides. La plante ne parvient pas à former de belles paires de chromosomes qui rendent tout le monde heureux à la fin. Soit il n'y a pas d'embryons (noyaux), soit il y a des embryons non viables (ce sont les noyaux blancs) qui possèdent trop de chromosomes, trop peu de chromosomes ou des chromosomes mal assemblés.
Les images : Dans la pastèque classique sans pépins, on voit tout au plus quelques pépins blancs qui ne se sont pas développés correctement.
Les pastèques sans pépins sont triploïdes
Nous le savons donc maintenant : les pastèques sans pépins ne peuvent pas former de graines, car elles possèdent un nombre impair de chromosomes. Mais pourquoi les pastèques sans pépins n'ont-elles pas un nombre de chromosomes pair « normal » comme toute plante qui se respecte ?
Les plantes de pastèque normales ont un beau nombre pair de chromosomes : 22. Elles sont diploïdes, c'est-à-dire qu'elles ont chaque chromosome en double, comme cela devrait être le cas. Dans cette configuration, la formation du pollen ou des ovules fonctionne généralement sans problème. 11 chromosomes vont dans le pollen et 11 dans l'ovule et ils se rencontrent à nouveau lors de la fécondation pour former à nouveau 22 magnifiques chromosomes qui se présentent chacun en 11 paires.
Comment cultiver une variété de pastèque sans graines ?
Pour obtenir une variété sans graines, on commence par doubler la totalité des chromosomes d'une variété de pastèque. Ces pastèques ont maintenant 44 chromosomes ou 4 x 11 chromosomes, on les appelle tétraploïdes. Mais comment obtient-on une telle variété tétraploïde, alors que toutes les variétés « normales » de melons n'ont que deux jeux de chromosomes ? Pour cela, on utilise un produit chimique appelé « colchicine ». La colchicine est une molécule toxique que l'on trouve naturellement dans le colchique d'automne (Colchicum autumnale) et qui fait que l'on ne devrait en aucun cas manger cette jolie plante à bulbe qui fleurit en automne. La colchicine agit comme un ' poison à fusion ', ce qui signifie tout simplement que lorsqu'une cellule veut se dupliquer, elle double ses chromosomes (de 22 à 44), mais ceux-ci ne se divisent pas en deux cellules de 22 chromosomes comme c'est normalement le cas, mais forment une ' cellule géante siamoise '. L'herbicide « Oryzalin » est également utilisé comme alternative à la colchicine, car il est moins dangereux à manipuler et possède un mode d'action similaire.
Ces pastèques tétraploïdes à 44 chromosomes ainsi créées en laboratoire sont fertiles et font des graines comme des pastèques diploïdes tout à fait normales avec leurs 22 chromosomes. Pourquoi ? Parce que les deux ont un nombre pair de chromosomes.
Mais comment obtenir nos pastèques sans graines à 33 chromosomes ? Pour cela, il suffit de croiser un tel melon tétraploïde artificiel avec un melon diploïde normal. Cela fonctionne également à merveille, mais la nouvelle variété à 33 chromosomes a un nombre impair de chromosomes et est sans graines.
Les pastèques sans pépins peuvent aussi contenir des pépins
Si l'on plante une telle pastèque triploïde sans pépins à côté d'une pastèque normale, il peut arriver, très rarement, qu'elle produise également quelques vraies graines. Comment cela se produit-il ? La variété normale de pastèque produit un beau pollen vital, que de petites abeilles assidues déposent volontiers sur les fleurs de la pastèque sans graines. Dans la plupart des cas, ce pollen ne parvient pas à se lier avec succès aux ovules des variétés sans graines, car rappelons-le : en raison du nombre impair de chromosomes, presque tous ces ovules ont des chromosomes estropiés ou innombrables. Cependant, comme par hasard, il y a de temps en temps un ovule avec le bon nombre de chromosomes qui se combine avec succès avec le bon pollen et forme de belles graines.
C'est aussi la raison pour laquelle les pastèques sans graines sont aujourd'hui généralement appelées « pastèques sans pépins ». Souvent, elles contiennent tout de même quelques graines isolées. La plupart des graines sont toutefois totalement sous-développées, tordues, petites, blanches et à peine perceptibles. On reconnaît les graines fertiles à leur couleur noire et au fait qu'elles coulent dans un verre d'eau et ne flottent pas à la surface.
Photo : La pastèque 'Blacktail Mountain' avec des graines blanches sous-développées ainsi que des graines normales et brunes.
Peut-on semer les graines d'une pastèque à faible teneur en pépins ?
Oui, on peut planter les graines noires et lourdes et obtenir ainsi davantage de pastèques « sans pépins ». Toutefois, pour que ces plantes produisent des fruits, vous devez planter des pastèques normales (diploïdes) avec des graines à côté de vos pastèques sans pépins et veiller à ce qu'il y ait une pollinisation croisée.
Existe-t-il d'autres fruits sans pépins et comment cela fonctionne-t-il pour eux ?
Vous avez certainement déjà vu de nombreuses autres variétés de fruits sans pépins en parcourant les rayons des supermarchés : Des clémentines sans pépins, des raisins ou peut-être même des pommes sans pépins ? S'agit-il également de variétés triploïdes comme les pastèques ?
De nombreuses variétés de pommes plus anciennes, comme la Jonagold, sont également des variétés triploïdes. Et tout comme les pastèques triploïdes, elles ont besoin d'un pollinisateur diploïde et ne produisent généralement que des graines estropiées. Cependant, elles sont rarement perçues comme étant vraiment sans pépins.
Pour la plupart des autres espèces fruitières, un autre mécanisme est à la base de l'absence de graines. Il s'agit de ce que l'on appelle la parthénocarpie ou la fructification vierge. Comme leur nom l'indique, de nombreuses plantes comme les bananes, les oranges ou les poires parviennent à produire des fruits sans qu'il y ait eu de pollinisation. La plupart du temps, il s'agit d'une mutation naturelle qui entraîne la production d'une quantité particulièrement importante d'auxine, une hormone végétale. Cette hormone auxine stimule alors la formation de fruits. Il s'agit donc plutôt d'une erreur de la nature, car une plante n'a rien à gagner à produire des fruits sans graines. Toutefois, les hommes ont très tôt reconnu la valeur de ces variétés sans graines et les ont multipliées par bouturage, comme pour les raisins sans pépins.
