Mise en place des fibres

Pour suivre la mise en place des fibres longues de chanvre, le plan d’échantillonnage consiste à recouvrir la zone apicale, donc les tissus jeunes, par la réalisation de coupes transversales (Exemple de schéma Figure 65). Plusieurs plantes Félina 32 ont été utilisées pour cette étude. L’objectif de cette partie est d’apporter des éléments sur l’origine des fibres longues primaires à partir d’observation de coupes transversales provenant de tissus jeunes.

La première étude d’une plante Félina 32, cultivée en serre, a été menée sur une plante fraîchement coupée. Cette première plante est jeune (1 mois), possède 7 entre- nœuds et mesure 39 cm. C’est à partir de cette jeune plante que les premières coupes transversales à main levée ont été réalisées puis observée en fluorescence après coloration à l’acridine orange (Figure 66). Pour compléter cette étude, une deuxième plante Félina 32, cultivée en serre, a été ajoutée. Cette plante est plus âgée (2 mois, 152 cm de hauteur) mais l’attention est restée portée sur les parties jeunes de la tige, donc les parties apicales. Les coupes transversales ont été réalisées à main levée puis observées en microscopie photonique, avec une double coloration carmin aluné-vert d’iode (Figure 67). Des inclusions en résine LR White Médium ont été réalisée régulièrement à partir de plantes Félina 32 du même semis. Un exemple de coupe transversale semi-fine provenant de la partie apicale est présenté Figure 68.

Le schéma de la Figure 65 correspond à la jeune tige de chanvre utilisée, les traits horizontaux représentent les points d’insertion des paires de feuille le long de la tige (nœuds).

Figure 65.

Plan d’échantillonnage

Les quatre images présentées correspondent aux coupes indiquées sur le plan d’échantillonnage et dont les positions exactes sont précisées sur la Figure 65 au dessus de chaque image. Les observations des coupes transversales de tige ont été réalisées avec le MCBL après coloration à l’acridine orange (Figure 66).

Dans la partie apicale de la tige (Figure 66, coupes 1 et 2, et Figure 67) l’épiderme est interrompu par la présence de poils sécréteurs. Les fibres ne sont pas encore

Figure 66. Coupes transversales réalisées dans les parties jeunes de la plante conformément au plan d’échantillonnage Figure 10. Observation des coupes transversales de tige de chanvre au MCBL après coloration à l’acridine orange. Echelle 100 μm (Ep : Epiderme, Co : Collenchyme, Ph : phloème, Cs : canal sécréteur, Fp : Fibre primaire, Fs : Fibre secondaire, Cb : Cambium, Xy : Xylème, Mo : Moelle).

parties est très étendue. La coupe 2 présente de grandes structures cellulaires de part et d’autre de la zone cambiale, il s’agit certainement de canaux sécréteurs. La zone cambiale n’est pas indiquée sur l’image car les types cellulaires caractéristiques de ce tissu ne sont pas discernables. Toutefois, la présence de xylème vers l’intérieur de la tige et du phloème vers l’extérieur de la tige suggère une activité cambiale.

Dans les parties plus basses de la tige (Figure 65, coupes 3 et 4), les fibres de types primaires et secondaires sont retrouvées alors que le collenchyme n’est presque plus visible. La zone cambiale est très importante et les caractéristiques de cette zone multisériée, constituées de plusieurs assises de petites cellules rectangulaires, sont bien retrouvées (§ Introduction bibliographique). L’activité cambiale est corrélée à la position dans la tige, plus les coupes sont basses dans la plante, plus les fibres secondaires sont observées. Effectivement il y a plus de fibres secondaires dans la coupe 4 que dans la coupe 3 (Figure 66). Cette plante a été cultivée en serre ce qui explique certainement sa forte croissance en épaisseur, comme en témoigne le développement des tissus secondaires comme le xylème étendu et les fibres secondaires observées.

Cette première étude ne permet pas d’attribuer une origine aux fibres longues. Pour mieux cibler leur point d’origine, une autre série de coupes transversales ont été réalisées sur les parties hautes de la deuxième plante Félina 32 décrite précédemment (2 mois, 152 cm). La première coupe provient du haut de la tige de chanvre (Figure 66, coupe A à 144cm, soit à 8 cm de l’apex), la deuxième coupe est réalisée à 28 cm en dessous de d’apex de la tige (Figure 67, Coupe B). Ce matériel frais et ensuite coloré au carmin aluné-vert d’iode (Figure 67). La double coloration au carmin aluné-vert d’iode colore en rose les parois fortement cellulosiques (comme celles des cellules du collenchyme) et en bleu les parois lignifiées (comme celles des cellules du xylème) (Figure 67). Les fibres primaires (Figure 67, B) ne sont que peu lignifiées et ne sont pas colorées.

Une assise endodermique sépare le collenchyme de la partie phloémienne. Les fibres ne semblent donc pas avoir une origine collenchymateuse. La flèche sur l’image indique des types cellulaires suspectés d’être les cellules mères des fibres. Ces cellules sont discernables par leurs formes allongées (Figure 67, A, Flèches). L’observation sur des coupes transversales de la même plante réalisées un peu plus bas, permet de retrouver ces types cellulaires qui se distinguent des autres types cellulaires grâce à leur paroi plus épaissie. Ces cellules sont typiquement les cellules mères des fibres (Esau, 1969, Bonnemain, Communication personnelle).

Figure 67. Coupes transversales de tige de chanvre fraîche. Double coloration carmin aluné-vert d’iode. La coupe A provient du haut de la tige de chanvre (144 cm, soit à 8 cm de l’apex), la coupe B provient de 28 cm en dessous de d’apex d’une tige de chanvre. La flèche indique une cellule mère des fibres. Échelle 50 μm. (Ep : épiderme, Co : collenchyme, En : endoderme, Fp : fibres primaires, Ph : phloème, Cs : canal sécréteur, Cb : cambium, Xy : xylème).

Sur la coupe semi-fine présentée Figure 68, ces mêmes arguments en faveur d’une origine phloémienne sont retrouvés. La présence d’un endoderme qui sépare le collenchyme des cellules mères des fibres réfute l’hypothèse que les fibres résulteraient de la sclérification du collenchyme (Duchaigne, 1955). Les cellules mères avec la paroi un peu épaissie, typiques des futurs fibres, sont retrouvées dans l’assise sous endodermique. Les fibres seraient donc issues de la différenciation du parenchyme phloémien. En effet, sur la figure 66 le phloème est discernable. Au moment où les fibres commencent à se différencier, le cambium est actif et le xylème est aussi mis en place.

2.3 Impact des facteurs agronomiques sur les fibres longues de chanvre