Après avoir été fécondées par un insecte spécifique, les fleurs d'orchidées vont donner une capsule contenant des milliers, voire des millions de graines.

Dépourvues de réserves, ces graines se résument à un embryon indifférencié entouré de cellules mortes, le tégument.

Les photographie (clic pour zoomer) ci-dessous montrent des graines traitées à l'hypochlorite de calcium. On distingue l'embryon en marron foncé entouré de son tégument. Chaque graduation mesure 1 mm.

Pour germer dans la nature, elles ont besoin de champignons communément appelés Rhizoctonia (ce qui n'est pas le cas en culture in vitro), qui vont leur apporter le sucre et tous les autres nutriments indispensables.

Le tableau ci-dessous résume quelques associations symbiotiques.

Trois cas de figure peuvent alors se produire :

1. Le champignon est trop virulent et digère l'embryon ;
2. L'orchidée est trop virulente et digère le champignon ;
3. Un équilibre se crée entre le champignon et l'orchidée, il s'établit alors une relation symbiotique appelée mycohétérotrophie ou mycotrophie. Le champignon va alors stimuler la croissance de l'embryon qui devient en quelques semaines un protocorme schématisé ci-dessous.

Les photographies ci-dessous montrent des protocormes de Dendrobium moschatum à gauche et d'Ophrys cretica  à droite âgés d'un mois obtenus en culture in vitro asymbiotique. Ils mesurent environ 5 mm de diamètre.

En fonction des espèces, ce stade protocorme peut durer quelques mois pour une grande majorité d'Orchidées à plusieurs années pour Cypripedium calceolus en particulier.

A mesure que les radicules se développent, le champignon migre dans les racines de la jeune plantule. Alors, deux cas de figure peuvent se produire :

1. Le champignon responsable de la germination de l'orchidée continue sa colonisation ;
2. L'orchidée "digère" le champignon (peletons lysés sur le schéma ci-dessus) et s'associe avec un autre champignon.

Les orchidées adultes pourvues de chloroplastes sont capables de synthétiser les sucres indispensables à leur développement. Elles deviennent autotrophes, cédant une partie de leur sucre au champignon (prouvé chez Goodyera et Serapias) en échange de sels minéraux et d'eau.

C'est la symbiose mycorhizienne.

Certaines orchidées par contre dépourvues de chloroplastes restent mycohétérotrophes à l'age adulte, c'est le cas des Limodorum, Neottia...

Elles sont reconnaissables à leurs feuilles en forme d'écailles, leur couleur atypique, elles poussent le plus souvent aux abords des sous-bois à l'ombre et sont très difficiles à repérer pour un œil non averti.

D'autres encore privées de chloroplastes à cause d'une mutation génétique vont rester toutes leur vie mycohétérotrophes.

Des recherches ressentes ont montré que le champignon associé à ces orchidées était également associé à une plante chlorophyllienne (arbre, arbuste...) formant ainsi des ponts mycorhiziens schématisés ci-dessous.

Ces orchidées mycohétérotrophes s'associent à des Basidiomycètes ou des Ascomycètes en formant des ectomycorhizes (le champignon ne pénètre pas à l'intérieur des cellules de l'orchidée).

Références :

BULL. MYCOL. BOT. DAUPHINE-SAVOIE, 202, p. 75-83 (2011). (Benoit Dodelin, Marc-André Selosse)

LES VÉGÉTAUX INSOLITES © POUR LA SCIENCE : Les plantes qui mangent les champignons (Mélanie Roy, Marc-André Selosse)

LA SYMBIOSE (Marc-André Selosse)

LES ORCHIDEES : DES RACINES TRUFFEES DE CHAMPIGNONS (Mélanie Roy, Marc-André Selosse)