Structure de la graine de cannabis – akène, embryon et réserves

Ce que le commerce appelle graine est, en botanique, un fruit. L’akène du cannabis renferme une seule graine dans une paroi dure qui ne s’ouvre pas d’elle-même, le péricarpe. Cette distinction n’a rien d’une querelle de mots : l’enveloppe qui protège la graine est aussi l’obstacle à franchir lors de la germination, et sa solidité décide en partie si un vieux stock lève encore. La structure décrite ci-dessous a été observée au microscope électronique sur une variété à fibres.

Paroi du fruit et taille

Les fruits étudiés mesuraient 4 à 5 millimètres de long pour 3 à 4 millimètres de diamètre. Selon les variétés, on rapporte 2 à 6 millimètres de long et 2 à 4 millimètres de diamètre, mais il s’agit d’une citation de travaux plus anciens, pas d’une mesure propre à la même étude. Sous le péricarpe se trouve la testa, le tégument de la graine, fin comme du papier. Ensemble, ils forment l’enveloppe mécanique, et leur structure comme leur solidité pilotent en partie la germination.

Position de l’embryon

L’embryon est courbé et replié en U dans le fruit. La pointe de la radicule, c’est-à-dire la future racine, et les cotylédons sont tous deux orientés vers l’extrémité du style ; dans la partie distale se trouve une cavité qui loge la radicule. Cette position explique la germination : la radicule sort par l’extrémité du style et fend les enveloppes en deux moitiés qui restent soudées à la base. Qui ouvre un fruit sent donc nettement plus de résistance à une extrémité qu’à l’autre.

Endosperme et réserves

Contrairement aux céréales, l’endosperme de la graine de cannabis mûre n’est plus un tissu nourricier important. Réduit à une mince bande en périphérie, il agit surtout comme une barrière mécanique supplémentaire. Les réserves se trouvent plutôt dans les cotylédons. Pour la composition, on indique environ 18 à 30 % de protéines, 30 à 40 % d’huile et 25 à 34 % de glucides, avec comme principale protéine de réserve la globuline édestine, à 67 à 75 %, à côté de 25 à 37 % d’albumine. Ces fourchettes sont, elles aussi, reprises de la littérature sur la nutrition et ne proviennent pas d’une mesure sur le matériel décrit.

Corps lipidiques et corps protéiques au microscope

Les cellules des cotylédons sont remplies de deux types d’organites. Les corps protéiques mesurent 2,5 à 3,5 micromètres de diamètre, les corps lipidiques qui les entourent 0,7 à 1,8 micromètre. Un corps lipidique est délimité par une demi-membrane qui porte des protéines ; celles-ci agissent comme des émulsifiants et séparent les gouttelettes les unes des autres. Tant que la graine est au repos, elles ne fusionnent pas.

Avec le début de la germination, le tableau change : le réticulum endoplasmique rugueux s’approche des corps lipidiques, leur bord devient ondulé, puis ils finissent par confluer. L’idée que des protéines formées sur ce réticulum traversent la demi-membrane pour y couper les émulsifiants vient de l’observation morphologique et n’est pas prouvée par la biochimie. Ce qui manquait dans ces cellules est également frappant : aucun peroxysome ni glyoxysome n’a été observé, alors que chez d’autres espèces ils assurent la dégradation de l’huile de réserve.

Ce que la structure signifie en pratique

Deux conséquences en découlent directement. D’abord, la résistance à la germination se situe dans le péricarpe et la testa, pas dans l’embryon ; retirer entièrement la paroi du fruit permet donc de récupérer une part mesurable d’un lot de semences qui germe mal, comme l’explique l’article sur l’amélioration de la faculté germinative. Ensuite, une plantule décortiquée ne fait plus éclater la testa restante avec la pointe de sa racine, mais par l’allongement de l’hypocotyle et des cotylédons. À ce stade, elle est donc plus sensible à un milieu de germination trop humide.