vignette|Tubercule de glycine tubéreuse, comestible (la pomme de terre des indiens).
Apios americana, la glycine tubéreuse, est une espèce de plante à fleurs dicotylédones de la famille des Fabaceae (ou légumineuses) (fixatrice d'azote), sous-famille des Faboideae. C'est une plante herbacée originaire d'Amérique du Nord.
Cette herbacée, vivace, grimpante produit des gousses contenant des graines comestibles, ainsi qu'un chapelet de tubercules souterrains, également comestibles (ingrédient de base des anciens peuples autochtones d'Amérique du Nord). On lui a récemment découvert plusieurs propriétés médicinales : immunostimulant, anticancéreux, anti-hyperglycémique, hypotensif et anti-inflammatoire. La végétation aérienne disparait en hiver, pour réapparaitre au milieu du printemps. La culture de tubercule d'Apios semble pouvoir devenir une nouvelle culture vivrière de haute valeur nutritionnelles et en matière de santé, mais elle pose encore quelques difficultés.
Noms vernaculaires Glycine tubéreuse., haricot sauvage, haricot-pomme de terre., apios d'Amérique, pénacs ou patates en chapelet..
Taxinomie Synonymes Selon Apios americana var. turrigera Fernald Apios tuberosa Moench Glycine apios L.
Liste des variétés Selon (Attention liste brute contenant possiblement des synonymes) : Apios americana var. americana Apios americana var. turrigera Fernald
Génétique Deux nombres de chromosomes sont trouvés pour cette espèce selon les cas : 22 ou 33. Le premier a été interprété comme diploïde, et le second, comme triploïde (forme prédominante dans la partie nordique de l'aire de répartition de l'espèce en Amérique)..
Cette liane, de même que sa proche cousine (rare et menacée d'extinction) A. priceana appartient à un genre botanique qui a précocement divergé de la famille des Phaseoleae (laquelle a aussi donné naissance au haricot vert et au soja, au haricot mungo et au haricot adzuki, sources de culture vivrières importantes pour l'humanité) ; Les deux espèces nord-américaines (A. americana et A. priceana) sont génétiquement plus étroitement liées entre elles que ne le sont l'une ou l'autre de leurs parents asiatiques. . Une analyse de transcriptomes a permis de détecter un événement de translocation qui, en Asie orientale, a fait apparaître le genre Apios en séparant ce groupe taxinomique de deux autres espèces de lianes (le haricot Phaseolus vulgaris et la Glycine max).
Dans la nature, les apios présentent une grande variété intraspécifique et intra populationnelle, même au sein de la descendance d'une même planteBlackmon, W.J. and B.D. Reynolds. 1986. The crop potential of Apios americana-preliminary evaluations. HortScience 21:1334-1336.Woods, M. 1988. A revision of Apios and Cochlianthus (Leguminosae). PhD Diss. Southern Illinois Univ., Carbondale..
Simon Joly et Anne Bruneau ont en 2004 noté que la polyploïdie de l'espèce est l'une des sources de sa diversité génétique. Dans la nature, Apios americana possède en effet à la fois des populations diploïdes et des lignées triploïdes (ces dernières étant principalement situées à l'Est de l'Amérique du Nord, zones qui fut couverte de glace lors de la glaciation du Wisconsin il y a ; cette distribution serait donc une relique de la sélection et/ou recolonisation postglaciaire du nord de l'Amérique). Joly et Bruneau ont pu reconstituer la généalogie du gène de l'histone nucléaire H3-D. Ils en concluent que l'autotriploïdie a évolué à au moins trois reprises chez cette espèce, et que l'hétérozygotie est fréquente chez les triploïdes. De manière générale l'autotriploïdie est réputées peu avantageuse évolutivement parlant, car associée à des taux élevés de stérilité, mais elle peut présenter un potentiel évolutif intrinsèque, outre qu'elle est aussi une première étape vers la tétraploïdie.
Les dates de floraison semblent génétiquement programmée en fonction de la latitude du site où vivait la plante-mère.
Description vignette|Feuilles (composées de cinq ou sept folioles) et fleurs. vignette|La fleur est une structure biomécanique complexe. Sa fécondation implique un mécanisme explosif activée par certains insectes.
Cette plante grimpante est une liane mesurant de 1 à de longThe growth of Apios (1995) - K. Hoshikawa.
Tige : vert clair et velue, elle est volubile ; s'enroulant sur son support, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Feuilles : ailées de 8 à de long, elles sont composées de cinq ou sept folioles ovales, pointues, glabres.
Fleurs : de structure complexe (typique de la plupart des légumineuses papilionoïdes très spécialisées), hermaphrodites et généralement roses, violettes ou rouge-brun, longues d'environ , elles sont disposées en grappes serrées pendantes sur des pédoncules axillaires ; ces grappes mesurent de de long. Chaque fleur est portée par une tige concave assez grande, elle est surmontée d'un petit capuchon auquel s'accroche une quille étroite et en forme de faucille qui contient le style et les étamines diadelphes. C'est une structure biomécanique qui est normalement activée par des insectes. Alors que les pollinisations libres par des insectes adéquats permettent la production de sept ou huit gousses le long d'un même racème, la pollinisation en serre donne de médiocres résultats et la pollinisation manuelle encore moins.
Fruit : sous climat chaud, il s'agit de gousses (cosses de 5 à de long), contenant des haricots comestibles.
Système racinaire : il est de type rhizomateux et « traçant » et garni de tubercules oblongs comestibles disposés en chapelet ou parfois fusionnés par deux ou troisPlants for a future database).
Aire de répartition et habitat Apios americana se rencontre dans les prairies humides, sur les rives des cours d'eau et des étangs, dans les marécages et les sols humides des zones boisées..
L'aire de répartition originelle d’Apios americana s'étend en Amérique du Nord, dans l'est et le sud du Canada (Nouveau-Brunswick, Nouvelle-Écosse, Ontario, Québec) et dans le centre-est des États-Unis, du Maine et du Vermont jusqu'à la Virginie et à la Floride et de l'Illinois au Texas, et vers l'ouest jusqu'au Nebraska et au Colorado..
Écologie Cette espèce de lisière et de ripisylve produit des haricots plus légers que l'eau, ce qui contribue à sa distribution le long des cours d'eau. L'espèce se reproduit aussi par la dispersion de ses tubercules, quand une berge s'effondre sous l'effet de l'érosion par un cours d'eau.
C'est un hôte pour la larve d'Epargyreus clarus.
Pollinisation Longtemps restée mystérieuse, elle est encore mal comprise.
Dans une partie de son aire de répartition ( au nord du Connecticut), la plante ne semblait presque jamais fécondée (allogamie) ni autoféconde (autogamie), ce qui a ensuite été d'abord expliqué par le fait que ces populations sont en réalité composées presque uniquement de clones triploïdes stériles issus de tubercules.
Néanmoins, quand on a tenté d'utiliser ailleurs cette plante pour la cultiver, hormis dans les zones chaudes, la fécondation semble mal se faire et l'autofécondation absente. En 1988, Bruneau et Anderson attribuent cela à une auto-incompatibilité partielle, et à un faible taux de visites florales par les abeilles coupeuses de feuilles (Megachile spp.) qu'ils considèrent comme étant le seul pollinisateur légitime. Une analyse de transcriptomes a in fine confirmé qu'aucune autofécondation ne semble possible, mais plusieurs parents polliniques ont été observés dans certaines gousses individuelles.
Chez la glycine tubéreuse, le vexillum de la fleur évolue peu lors de la transformation du bouton en fleur, formant ainsi une cavité sombre et une ouverture plus lumineuse à sa base. En théorie, certains insectes sont attirés par l'odeur des inflorescences cachées dans la fleur. Quand ils cherchent à atteindre l'entrée de la cavité, ils déclenchent un mécanisme de libération explosive de pollen (mécanisme non répétable) à partir des stigmates. Ces derniers projettent un fluide collant qui maintient le pollen sur le visiteur. Au vu de ce mécanisme et de la forme de la fleur, Westerkamp et Paul (1993) évoquent une fécondation myiophile (par des mouches) alors que toutes les autres Fabaceae sont réputées être mélittophile ou à prédominance mélittophile. Du point de vue de sa pollinisation, la glycine tubéreuse serait alors une exception dans sa famille. L'hypothèse de la fécondation par des mouches est injustifiée, faute de preuves tangibles et parce qu'uniquement basées sur l'étude morphologique de fleurs prélevées sur un spécimen de jardin botanique européen ; selon Anne Bruneau (auteure d'une thèse sur le sujet en 1986)BRUNEAU, A., 1986: Reproduction and triploidy inApios americana Medic. — M.S. Thesis, University of Connecticut, Storrs.) et Gregory J. Anderson (1994), les seuls pollinisateurs légitimes de cette plante sont les abeilles mégachilidés.
Au sein de deux populations étudiées dans le Connecticut, sur 299 fleurs suivies, seules 10 % environ ont libéré leur pollen et parmi celles ci seules la moitié ont produit des fruits. Il semble donc que ce populations se maintiennent surtout par multiplication végétative d'individus diploïdes ou triploïdes, mais qu'elles peuvent étendre leur aire de répartition et conserver leur variabilité par reproduction sexuée des diploïdes.
Intérêt alimentaires La glycine tubéreuse a l'avantage, par rapport à la pomme de terre, de ne pas nécessiter d'engrais pour son bon développement et de fournir simultanément des « pommes de terre » et (en climat chaud uniquement) des « haricots » présentant un bon intérêt diététique et en matière de goût H. Kinugasa and Y. Watanabe: Dietary fibers in raw and cooked tubers of american groundnut (Apios americana Medikus). Sonoda Women’s College Studies, 29, 279-287 (1994).Y. Ishida, Y. Ogasawara, Y. Kato: Study on a cooking of apios (Apios americana Medikus) tubers. Bull. Fac. Educ. Hirosaki Univ., 99, 111-116 (2008). (en Japonais, avec titre anglais).
Les tubercules Ils se forment à faible profondeur et sont disponibles toute l'année, et ils sont abondants (jusqu’à par plante bien développée).
Caractéristiques culinaires : bouillis ou cuits à la vapeur, leur texture est proche de celle d'une pomme de terre mais parfois plus fine ou plus farineuse. Leur goût évoque un mélange des saveurs de noisette, de cacahuète (Arachis hypogaea) et de patate douce, qui semble plaire à un nombre important de personnes.
Ses caractéristiques nutritionnelles et ses composants semblent varier entre lignées et selon les contextes culturaux, mais restent intéressantes dans tous les cas avec une haute teneur en amidon et surtout en protéines (trois fois plus que la pomme de terre)Walter, W.M., E.M. Croom, Jr., G.L. Catignant and W.C. Thresher. (1986) Compositional study of Apios priceana tubers. J. Agric. Food Chem. 4:39-41, ces tubercules s'avèrent très nutritifs. Des études sur le modèle animal murin montrent cependant qu'ils doivent être cuits ; car contenant des inhibiteurs de protéase nocifs mais détruits par la cuisson.