Les profils de composition en oligoéléments des pollens, marqueurs potentiels en cladistique végétale

Abstract

Abstract In botany tentative attempts have been made to classify species, based not on the plant as a whole, but on a particular character, for example pollen characteristics. Pollen, which is involved in the transmission of male genetic information during sexual reproduction, is of particular interest in distinguishing plants and their relationships. These characters, observed in photon- and scanning electron- microscopy are symmetry, form, number and position of germinating areas. Being genetically stable for a given species, they identify a plant. Recently, a novel character has been added: the concentration of elements in the exine, determined by electron probe micro-X-ray analysis. It is interesting to follow relationship of plant species, based on the mineral composition of their pollen as a whole, taking into account both plastic and oligoelements, obtained via an inductive coupled plasma spectrometer. Samples of pollen from different plant species, at distinct taxonomic levels, were analyzed; the results were submitted to a normalisation procedure and the standard patterns obtained were investigated by means of a number of numerical techniques (clustering and factor analysis). The aim was to establish if elements could be considered as chemical markers in plant cladistics. The mineral composition in a given species appeared quite stable and this furnished a convenient identification-critorion. This approach further allows a chemo-taxonomy of species, in as much as organization of families, and perhaps orders, would conform to the phylogenetic proximity-criterion. Hence, we found clusters including pollen of Gramineae, Coniferae, Betulaceae… This methodology, that should be completed and corroborated on a wider range of samples would provide an original responsee to the problems of identification and classification encountered in a pollen bank. It follows that: Hence, the working hypothesis that the chemical markers and, in particular, oligo-elements, complete pollen typologies based on morphological and structural characters, appears quite reasonable. In conclusion, this paper brings a complement to the mineral composition of the exine. En botanique, des tentatives ont été faites pour classer les espèces non plus à partir d'individus pris dans leur intégralité, mais sur la base d'une de leurs particularités, par exemple à partir des caractéristiques offertes par les pollens. Ainsi, le pollen, dont le rôle est de transmettre l'information génétique mâle de la plante au moment de la reproduction sexuée, présente des caractères de premier ordre utilisables pour distinguer les différentes plantes et pour situer leur parenté et leur filiation. Ces caractères, que l'on observe en microscopies photonique et électronique à balayage sont la symétrie, la forme, le nombre et la position des zones germinatives. Pour une espèce génétiquement stable, ils constituent la carte d'identité de la plante. Il est intéressant de continuer à explorer la voie de la structuration des espèces végétales basée sur la connaissance chimique du pollen en déterminant sa composition en oligo-éléments par l'utilisation d'un spectromètre à plasma à couplage inductif. Ainsi, des échantillons de pollens appartenant à diverses espèces végétales situées à différents niveaux taxinomiques ont été analysés et les résultats normalisés sous forme de profils standard ont été soumis à différentes techniques d'analyse statistique mathématique (classification automatique et analyse factorielle). Le but de cette approche est d'apprécier l'aptitude des éléments minéraux à être des marqueurs chimiques en cladistique végétale. Les résultats obtenus ont permis de constater la relative stabilité du profil en composition minérale au sein d'une même espèce végétale, ce qui donne accès à un critère d'identification commode. Cette approche permet d'autre part une chimiotaxinomie des plantes étudiées. Cette approche méthodologique semble susceptible d'apporter une réponse originale aux problèmes de conservation. Les pollens conservés doivent avoir la même composition minérale que les pollens frais. — the pattern of pollen composition of oligo-elements, calcium and magnesium is a marker in plant cladistics. Since a typology depending on proximity is found between plant species, families and orders. — an unknown pollen sample may be located, tentatively, on the base of a described model of pollen relation (shortest connexion network — Prim algorithm — and pollen of Bactris-oil palm and Phoenix dactylifera).