Orobanchacées - Orobanchaceae

Orobanchacées
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L'orobanche mineur ( Orobanche minor )
Classement scientifique e
Royaume: Plantes
Clade : Trachéophytes
Clade : Angiospermes
Clade : Eudicots
Clade : Astérides
Commander: Lamiales
Famille: Orobanchacées
Vent.
Tribus

Les Orobanchaceae , les genêts , sont une famille de plantes essentiellement parasites de l' ordre des Lamiales , avec environ 90 genres et plus de 2000 espèces . Beaucoup de ces genres (par exemple, Pedicularis , Rhinanthus , Striga ) étaient autrefois inclus dans la famille des Scrophulariaceae sensu lato . Avec sa nouvelle circonscription, les Orobanchaceae forment une famille monophylétique distincte. D'un point de vue phylogénétique , il est défini comme le plus grand clade de la couronne contenant Orobanche major et ses proches, mais ni Paulownia tomentosa, ni Phryma leptostachya, ni Mazus japonicus .

Les Orobanchaceae sont des herbes annuelles ou des herbes ou arbustes vivaces , et toutes (à l'exception de Lindenbergia , Rehmannia et Triaenophora ) sont des parasites des racines d'autres plantes, qu'elles soient holoparasites ou hémiparasites (entièrement ou partiellement parasitaires). Les espèces holoparasites manquent de chlorophylle et ne peuvent donc pas effectuer de photosynthèse .

Striga bilabiata
Cistanche tubuleuse
Bellardia trixago
Pedicularis zeylanica

Distribution

La famille des Orobanchaceae a une distribution cosmopolite , que l'on trouve principalement en Eurasie tempérée , en Amérique du Nord , en Amérique du Sud , dans certaines parties de l' Australie , de la Nouvelle-Zélande et de l' Afrique tropicale . La seule exception à sa répartition est l'Antarctique, bien que certains genres puissent être trouvés dans les régions subarctiques .

Traits d'histoire de vie

Les Orobanchaceae sont la plus grande des 20 à 28 familles de dicotylédones exprimant le parasitisme. En dehors de quelques taxons non parasitaire, l'affichage de la famille tous les types de parasitisme des plantes: parasite facultatif , parasite obligatoire , hémiparasites et holoparasites.

Caractéristiques

Racines et tiges

Les plantes parasites sont attachées à leur hôte au moyen d' haustoria , qui transfèrent les nutriments de l'hôte au parasite. Seules les espèces hémiparasites possèdent un système racinaire étendu supplémentaire appelé haustoria latérale ou latérale. Chez la plupart des espèces holoparasitaires, il existe une masse gonflée de racines courtes et volumineuses ou un gros organe haustorial gonflé, qui peut être simple ou composite, communément appelé haustorium terminal ou primaire.

Les plantes sont réduites à de courtes tiges végétatives, leurs feuilles alternes sont réduites à des écailles charnues ressemblant à des dents et ont des poils multicellulaires entrecoupés de poils glandulaires.

Les espèces hémiparasites (transférées de Scrophulariaceae) à feuilles vertes sont capables de photosynthèse et peuvent être des parasites facultatifs ou obligatoires.

Fleurs

Les fleurs hermaphrodites sont à symétrie bilatérale et poussent soit en grappes ou en épis, soit individuellement au sommet de la tige élancée. Le calice tubulaire est formé de 2 à 5 sépales unis. Il y a cinq pétales unis et bilabiés formant la corolle et ils peuvent être jaunâtres, brunâtres, violacés ou blancs. La lèvre supérieure est bilobée, la lèvre inférieure est trilobée. Il y a deux étamines longues et deux courtes sur des filets minces, insérées au-dessous du milieu, ou à la base du tube de la corolle, en alternance avec les lobes du tube. Une cinquième étamine est soit stérile, soit complètement absente. Les anthères se déhiscent par des fentes longitudinales. Le pistil est unicellulaire. L'ovaire est supérieur. Les fleurs sont pollinisées par des insectes ou des oiseaux (par exemple les colibris , comme en Castilleja ).

Des fruits

Le fruit est une capsule 1-loculaire déhiscente , non charnue, avec de nombreuses graines endospermiques très petites . Les fruits des Orobanchaceae sont petits et abondants et peuvent produire entre 10 000 et 1 000 000 de graines par plante. Ceux-ci sont dispersés par le vent sur de longues distances, ce qui augmente leurs chances de trouver un nouvel hôte.

Évolution

Le développement de l'haustoria était un événement évolutif important qui a permis l'avancement des plantes parasites . Le clade holoparasite, Orobanche , délimite la première transition de l'hémiparasitisme à l'holoparasitisme au sein des Orobanchaceae.

Malgré les traits morphologiques similaires trouvés chez les Scrophulariaceae et les Orobanchaceae, ce dernier est maintenant considéré comme monophylétique morphologiquement et moléculairement, bien que plusieurs de ses genres aient été autrefois considérés comme faisant partie de la famille des Scrophulariaceae.

Lindenbergia , autrefois traité comme un membre des Scrophulariaceae, est l'un des seuls genres autotrophes au sein des Orobanchaceae. On pense qu'il s'agit du groupe frère des genres hémiparasites au sein de sa famille.

Génomique

Il a été suggéré que le parasitisme et ses différents modes ont un impact sur l' évolution du génome , avec des taux de substitution d'ADN accrus chez les organismes parasites par rapport aux taxons non parasitaires. Par exemple, les taxons holoparasites des Orobanchaceae présentent des taux d'évolution moléculaire plus rapides que les hémiparasites confamiliaux dans trois gènes de plaste .

Dans une étude comparant les taux d'évolution moléculaire des parasites par rapport aux taxons non parasitaires pour 12 paires de familles d'angiospermes - y compris Apodanthaceae , cytinaceae , Rafflesiaceae , Cynomoriaceae , Krameriaceae , Mitrastemonaceae , Boraginaceae , Orobanchaceae, Convolvulaceae , Lauraceae , hydnoraceae et Santalaceae / Olacaceae - , les taxons parasites évoluent en moyenne plus rapidement que leurs proches parents pour les séquences du génome mitochondrial, plastidique et nucléaire. Alors que les Orobanchaceae correspondent à cette tendance pour l'ADN des plastes, elles semblent évoluer plus lentement que leurs homologues non parasitaires dans les comparaisons impliquant l'ADN nucléaire et mitochondrial.

Écologie

Cette famille a une importance économique considérable en raison des dommages causés aux cultures par certaines espèces des genres Orobanche et Striga . Ils parasitent souvent les cultures céréalières comme la canne à sucre , le maïs , le millet , le sorgho et d' autres grandes cultures agricoles comme le niébé , le tournesol , le chanvre , les tomates et les légumineuses . En raison de la nature omniprésente de ces parasites particuliers dans les pays en développement, on estime qu'il affecte les moyens de subsistance de plus de 100 millions de personnes, tuant 20 à 100 pour cent des récoltes selon l'infestation.

Certains genres, en particulier Cistanche et Conopholis , sont menacés par l'activité humaine, notamment la destruction de l'habitat et la surexploitation des plantes et de leurs hôtes.

La recherche pour cette famille de plantes peut souvent être difficile en raison de ses exigences en matière de permis pour la collecte, les déplacements et la recherche.

Taxonomie

Les Orobanchaceae comprennent les genres suivants, répertoriés en fonction de leur trait d'histoire de vie.

Non parasitaire

Hémiparasite

Holoparasite

Remarques

Les références

Liens externes