UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES (D.E.A.)

Option: ECOLOGIE ET BIOLOGIE VEGETALES

Présenté par: RAKOTONIRINA Nivohenintsoa

ETUDE SYSTEMATIQUE DU GENRE Gardenia Ellis (GARDENIEAE), RUBIACEAE DE MADAGASCAR

Soutenu publiquement le 10 Mars 2004

Devant la commission d’examen composée de:

- Président : Madame Charlotte RAJERIARISON. - Rapporteur : Madame Bakolimalala RAKOUTH. - Examinateurs : Madame Vololoniaina JEANNODA Monsieur Henk BEENTJE

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES (D.E.A.)

Option: ECOLOGIE ET BIOLOGIE VEGETALES

Présenté par: RAKOTONIRINA Nivohenintsoa

ETUDE SYSTEMATIQUE DU GENRE Gardenia Ellis (GARDENIEAE), RUBIACEAE DE MADAGASCAR

Soutenu publiquement le

Devant la commission d’examen composée de:

- Président : Madame Charlotte RAJERIARISON - Rapporteurs : Madame Bakolimalala RAKOUTH Monsieur Aaron Paul DAVIS - Examinateurs : Madame Vololoniaina JEANNODA Monsieur Henk BEENTJE

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES (D.E.A.)

Option: ECOLOGIE ET BIOLOGIE VEGETALES

Présenté par: RAKOTONIRINA Nivohenintsoa

ETUDE SYSTEMATIQUE DU GENRE Gardenia Ellis (GARDENIEAE), RUBIACEAE DE MADAGASCAR

Soutenu publiquement le

Devant la commission d’examen composée de:

- Président : Madame Charlotte RAJERIARISON - Rapporteurs : Madame Bakolimalala RAKOUTH Monsieur Aaron Paul DAVIS - Examinateurs : Madame Vololoniaina JEANNODA. Monsieur Henk BEENTJE. REMERCIEMENTS

«««Rendez à l’Eternel Gloire et Honneur ! »! » La réalisation d’un mémoire dépend beaucoup de l’aide que l’on reçoit à tous les stades du travail. Le présent mémoire de Diplôme d’Etudes Approfondies n’aurait vu le jour sans la collaboration entre le Département de Biologie, Ecologie Végétales de la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo et le Royal Botanic Gardens, Kew. En effet, cette Institution nous a appuyée au niveau logistique, matériel et financier. Ainsi, notre vive reconnaissance s’adresse aux Docteurs: Paul SMITH, Responsable à Madagascar, Petra HOFFMANN Dirigeant de l’équipe Malpighiales et Madame Hélène RALIMANANA Représentante permanente à Madagascar, ainsi que tout le personnel du «RBG, Kew» d‘Antananarivo, qui nous ont beaucoup aidé, dans la réalisation de ce travail.

Nous voulons adresser également nos vifs remerciements aux membres de jury: - Madame Charlotte RAJERIARISON, Professeur Titulaire, Responsable du Troisième cycle (Option: Ecologie Végétale) au Département de Biologie et Ecologie Végétales, qui nous fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire et a corrigé notre manuscrit. - Madame Bakolimalala RAKOUTH, Docteur (PhD), Maître de conférences et Chef du Département de Biologie et Ecologie Végétales à la Faculté des Sciences, malgré ses lourdes responsabilités, elle nous a encadré pour mener ce travail à terme en prodiguant toutes les instructions nécessaires et en apportant des corrections, et des améliorations au mémoire. - Monsieur Aaron Paul DAVIS, Docteur (PhD), Responsable du projet RUBIACEAE de Madagascar du RBG, Kew superviseur de ce mémoire, témoignant toujours une grande bienveillance en prenant sur son temps pour nous prodiguer ses conseils et assistances; a mis à notre disposition des documents sur les RUBIACEAE. - Madame Vololoniaina JEANNODA, Maître de conférences du Département de Biologie et Ecologie Végétales à la Faculté des Sciences qui a bien voulu être membre de jury en tant qu’examinateur de ce mémoire, également en révisant notre manuscrit. - Monsieur Henk BEENTJE, Docteur systématicien du Royal Botanic Gardens, Kew qui a accepté de siéger parmi les membres de jury de ce mémoire.

Notre reconnaissance et gratitude vont également à toutes les personnes ayant prêté leur concours pour la réalisation de ce mémoire, particulièrement à : - Monsieur Franck RAKOTONASOLO, Chef de Division Serre-Pépinière du Parc Botanique Zoologique et Culturel de Tsimbazaza qui a chaleureusement voulu collaborer avec nous que ce soit sur terrain ou dans l’herbarium, et a partagé avec nous son savoir et ses expériences en matière de Systématique en nous guidant durant nos travaux de recherche. - Messieurs Justin MOAT, Paul WILKIN, et Mesdames Madeline HARLEY, Unsook SONG, Docteurs du RBG, Kew par leur assistance dans l’élaboration de la carte de distribution, dans l’analyse statistique et dans la description, la prise de photos des grains de pollens. - Madame Amélie RAHARISOLOLALAO Professeur Titulaire, Chef du Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et Chimie Organique Biologique au Département de Chimie Organique, à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo pour son assistance pendant l’analyse phytochimique en nous prêtant son laboratoire. - Madame RAMAVOLOLONA, Professeur, Chef du laboratoire de Palynologie et ses étudiants par leur aide lors du montage et description des pollens. - Monsieur Peter STEVENS, Professeur, botaniste systématicien du Missouri Botanical Garden, Saint Louis qui a accepté de discuter de nos résultats et qui nous a conseillées. - Madame Petra DEBLOCK, Docteur, botaniste systématicienne du Jardin Botanique National de Belgique pour ses conseils au début du travail en laboratoire. - Monsieur, Francis HALLÉ, Professeur, du laboratoire de Phanérogamie au Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, qui a corrigé notre manuscrit. - Docteur Sylvain RAZAFIMANDIMBISON, Mesdames Sylvie RATOKIVALINDRAHONA et Jeannie RAHARIMAMPIONONA nous ont dirigés, initiés à la recherche en Systématique et dont nous sommes débitrices. Les responsables des deux grands herbaria d’Antananarivo TAN et TEF, pour la consultation des spécimens d’herbiers pendant une longue période. - Madame Holy Fabiola RASOAMALALA du département de Géologie par son assistance pendant la prise de photos. Les techniciens du Laboratoire de Biologie et Ecologie Végétales qui ont mis à notre disposition les matériels de laboratoire Les étudiants du Département d’Entomologie pour la détermination de l’insecte pollinisateur. - Messieurs les Directeurs de l’ANGAP et de la DGEF pour l’autorisation d’effectuer des recherches dans les Aires Protégées. - Monsieur Lala Roger ANDRIAMIARISOA par la réalisation des illustrations de ce mémoire. - Mademoiselle Bakolinanteniana ANDRIANAIVORAVELONA notre coéquipière qui nous a toujours soutenue le long de ce travail. Toute l’équipe du MBG, tous les étudiants de notre promotion et toutes les personnes ayant participé de près ou de loin à la réalisation de ce mémoire. - Toute notre famille, pour leur appui et le réconfort dont elle nous a toujours montré les preuves.

Que toutes ces personnes et ceux que nous avons pu oublier involontairement, trouvent ici l’expression de notre profonde reconnaissance.

TABLE DES MATIERES Pages

Liste des cartes.……………………………………………………………………….…….……. i Liste des tableaux…………………………………………………………………………….….. i Liste des figures……………………………………………………………………………….…. i Listes des photos…………………..………………………………………………………….…. ii Liste des annexes………………………………………………………………………………… ii ACRONYMES…………………………………………………………………………………... iii GLOSSAIRE…………………………………………………………………………………….. iii

INTRODUCTION ……………………………………………………………………………… 01 Chapitre I: GENERALITES I. La famille des RUBIACEAE……...…………………………………………………...……… 05 II. Le genre Gardenia ………………..……………………………………………………….…. 10 Chapitre II: MATERIELS ET METHODES I. Matériels d’étude…………………………………………………………………….………… 16 II. Méthodes……………………………………………………………………………………… 16 II. 1. Etudes sur herbiers……………………………………………………………….. 17 II. 2. Etude statistique de la variation des caractères.……………………...………...… 19 II. 3. Etudes biologique et écologique.………………………………………...…….… 20 II. 4. Etudes anatomiques……………………………………………………………… 21 II. 5. Etude palynologique……………………………………………………………… 22 II. 6. Etude phytochimique……….……………………………………………………. 23 II. 7. Traitement informatique des données sur Gardenia ………………..…….……… 26

Chapitre III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS A. Caractères généraux des Gardenia malgaches.………………………………………..……. 28 I. Appareil végétatif………………………………………………………………….… 28 II. Appareil reproducteur…………………………………………………………….… 30 III. Caractères anatomiques………………………………………………………….… 30 IV. Morphologie pollinique……………………………………………………….…… 32 V. Résultats phytochimiques………………………………..…………………………. 33 B. Mise en évidence des groupes phénotypiques……………………………...…...…………..… 33 C. Caractères de diagnose des taxons de Gardenia ……………………………………………… 34 D. Clé de détermination.………………..…….……………………………….…………………. 36 E. Description des espèces de Gardenia malgaches…….…..…………………………….……... 37 1). Gardenia rutenbergiana ………………………………………………………....…. 37 2) . Gardenia sp1….…………………………………………………………………..... 41 3) . Gardenia sp2.……………………………………………..………………………... 44 4) . Gardenia sp3.………………………………………………………………..……. 47 5) . Gardenia sp4.…………………………………..………………………..…………. 50 F. Distribution géographique et écologie du genre à Madagascar……….…...….………….…… 52 G. Discussion………….……………………………………………….………………….....… 54

CONCLUSION …………………………………………………………………………………. 57 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ……………………………………………………... 60 ANNEXES

LISTE DES CARTES

Carte 1. Répartition géographique de Gardenia dans le monde…………………………………. 12 Carte 2. Distribution géographique des espèces de Gardenia à Madagascar…………….……… 53

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1. Noms des taxa faussement inclus dans les Gardenia malgaches.….…………………. 13 Tableau 2. Conservation des échantillons selon les types d’organes étudiés…………………….. 16 Tableau 3: Caractères et états des caractères des organes pris pour la description morphologique 18 Tableau 4. Résultats des tests phytochimiques……………………………………………………. 33 Tableau 5. Intervalle de signification des variances des caractères…………………….…….…... 34 Tableau 6. Caractères de diagnose des groupes phénotypiques………………..………...……….. 35

LISTE DES FIGURES

Figure 1. Les 3 niveaux de coupes transversales du pétiole.…………...………………………… 22 Figure 2. Traitement et préparation des pollens par acétolyse (ERDTMANN, 1952)………….. 24 Figure 3. Gardenia sp2 . Feuille à nervures secondaires camptodromes ………………………... 29 Figure 4. Coupes transversales successives de l’ovaire de Gardenia sp ……………...…………... 30 Figure 5. Stomates paracytiques de Gardenia ………………………………...…………..………. 31 Figure 6. Gardenia rutenbergiana …………………………………………………..…………….. 38 Figure 7. Gardenia sp1……………………………………………………………….…………… 43 Figure 8. Gardenia sp2………………………………………………………………….…….…. 45 Figure 9. Gardenia sp3………………………………………………………………….…..…… 48 Figure 10. Gardenia sp4…………………………………………………………………………. 51 Figure 11. Etats phénologiques des espèces de Gardenia au cours du cycle annuel ………….… 54

i LISTE DES PHOTOS Fleur de Gardenia sp2………………………………………………………..……(photo de couverture) Photo 1. Gardenia rutenbergiana. Port arbuste …..…………………………..…………….………... 29 Photo 2. Gardenia sp1. Ecorce grise blanchâtre ….……….………………..…………………….….. 29 Photo 3. Gardenia sp2. Feuilles anisophylles .………….………………..…………………….……. 29 Photo 4. Gardenia sp2. Inflorescences subterminales …..….………………………….……….….…. 29 Photo 5. Gardenia sp1. Fleur sessile …..….………………………………………………………..… 29 Photo 6. Gardenia spp . Coupe transversale du pétiole ..…….………….…………………….…..… 31 Photo 7. Gardenia sp. Une partie du cylindre central du pétiole les faisceaux internes……….....…... 32 Photo 8. Gardenia sp. Grains de pollen. (en vue polaire)…………………………….…..………… 32

LISTE DES ANNEXES Annexe I Noms vernaculaires des espèces de Gardenia malgaches et leur localité. Annexe II Liste des parties utilisées de la plante chez les Gardenia malgaches . Annexe III Liste des herbiers observés. Annexe IV Fiche de collecte d’information et d’échantillons botaniques. Annexe V Liste des matériels végétaux étudiés selon l’objectif envisagé. Annexe VI Informations sur les Gardenia malgaches selon le plan de champs de la base de données des RUBIACEAE du RBG, Kew. Annexe VII Résultats des mesures des caractères des Gardenia malgaches étudiés statistiquement (min, max, moyennes). Annexe VIII Comparaison des groupes phénotypiques de Gardenia avec les figures des intervalles de variance. Annexe IX Nombre et numéros des spécimens observés pour chaque groupe phénotypique de Gardenia malgaches Annexe X Carte des divisions bioclimatiques de Madagascar (Perrier De La Bathie 1921). Annexe XI Superposition de la distribution de Gardenia avec la carte géologique simplifiée de Madagascar (Du Puy et Moat, 1995). Annexe XII Carte des divisions bioclimatiques de Madagascar (Cornet et al ., 1976). Annexe XIII Carte des divisions phytogéographiques de Madagascar (Humbert, 1955). Annexe XIV Superposition de la distribution de Gardenia avec la carte de formations végétales de Madagascar tirées de Faramalala (Du Puy et Moat, 1995). Annexe XV Cartes de distribution des espèces de Gardenia rutenbergiana et G. sp1. Annexe XVI Cartes de distribution des espèces de Gardenia sp3 et G. sp4). Annexe XVII Les taxons associés aux plantes de Gardenia malgaches .

ii ACRONYMES

ADN : Acides DésoxyriboNucléiques ANGAP : Association Nationale pour la Gestion des Aires Protégées. Com. pers. : Communication personnelle. Dhp : Diamètre à hauteur de poitrine. DGEF : Direction Générale des Eaux et Forêts. FAA : Formol Aldéhyde / Alcool / Acide acétique glacial. ITS : Internal Transcribed Spacer Espaceur interne des chromosomes transcrits. K : Code de l’herbier de Kew. MO : Code de l’herbier du Missouri Botanical Garden. MSD : Différence significative minimale ( Minimum Significant Difference ). P : Code de l’herbier du laboratoire de Phanérogamie au Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris. PBZCT : Parc Botanique, Zoologique et Culturel de Tsimbazaza. rbcL : Sous unité large de l’enzyme Rubisco. RBG, Kew : Royal Botanic Gardens, Kew. TAN : Code de l’herbarium du PBZCT à Antananarivo. TEF : Tananarive Eaux et Forêts, code de l’herbarium de la DRFP.

iii GLOSSAIRE

Allopatriqu e : se dit d’une espèce qui s’est différencié d’une autre par isolement géographique. L’élément séparateur, que l’on nomme barrière, est très variable : chaîne de montagnes, océan, limite climatique… Anisophyllie : variation de feuilles en forme ou en dimension sur la tige. Camptodrome (nervation) : les nervures secondaires n’atteignent pas le bord du limbe foliaire, on peut avoir des sous types: a) elles rejoignent la nervure super adjacente en formant une série d’arcs proéminents (brochidodrome). b) elles remontent vers le sommet et diminuent graduellement au bord de la feuille, ces nervures adjacentes sont reliées par une série de veines non proéminentes formant des boucles marginales (eucamptodrome) . Caractères de diagnose : caractères utilisés pour distinguer un taxon d’un autre (Radford et al ., 1974). Clade : vient du grec clados qui signifie branches strictement monophylétiques issu d’un ancêtre et tous ses descendants. Colletères : dérive du grec colla , colle, par leur excrétion gluante, poils mucilagineux des bourgeons des Phanérogames. Domatie : petite poche de projection modifiée, abritant des parasites, située à l’angle de jonction des nervures médianes avec les nervures secondaires. Druses : agrégats de plusieurs cristaux prismatiques ou en forme de pyramide dans les tissus cellulaires. Faisceaux conducteurs internes : faisceaux libéro-ligneux supplémentaires dans la moelle (Judd et al ., 1999). Phénétique : relation supposée naturelle (non phylétique), basée sur la tendance de similarité totale; relation indiquée par l’utilisation de quelques caractères (Radford et al. , 1974). Phloème interne : phloème primaire formant une couche continue limitée par les faces interne et externe du xylème (Judd et al ., 1999).

iv Pubérulente : (épiderme) légèrement poilue, poils éparses. Pubescente : (épiderme) vêtue de denses poils. Stomates paracytiques : existence de 2 cellules subsidiaires dont les grands axes sont parallèles à ceux des cellules de garde (Cutter, 1969). Sympatrique : spéciation au sein d’une population, sans qu’il n’y ait présence de barrière géographique. Systématique biologique : science qui étudie la diversité et l'organisation des êtres vivants (plantes), la théorie ou la pratique de regrouper les individus en espèces, les arranger en de plus larges groupes et donner des noms à ces groupes, il en résulte la «classification» (Radford et al ., 1974). D'un point de vue pratique, elle inclut la reconnaissance, l'identification des formes vivantes et leur rangement dans une classification. Taxonomie ou taxinomie : une partie de la systématique. Branche de la biologie qui étudie les principes et la pratique du classement des êtres vivants en catégories. Les membres de ces catégories sont ce que l'on appelle les "taxons" (d'où l'appellation de "taxonomie"). Comme tout classement, le classement taxonomique comporte par la force des choses des "catégories de catégories", donc divers niveaux ou "rangs". (Radford et al. , 1974). Tétrade calymnée : l’ectexine de chaque monade est bien définie mais elle forme une enveloppe plus ou moins continue entourant la tétrade.

v

INTRODUCTION

1 Les communautés nationale et internationale sont unanimes à reconnaître le grand intérêt biologique, économique et culturel des espèces végétales de Madagascar (Du Puy et al., 2002) où la diversité et l’endémisme des espèces sont uniques au monde. La flore de Madagascar est l’une des plus riches et des plus diversifiées du monde: par rapport à la superficie de l’île 59. 400. 000 ha (Koechlin et al., 1974), elle compte environ 12 000 espèces (Schatz, 2000). Ces espèces appartiennent à des familles des Végétaux supérieurs dont les plus représentées sont: les ORCHIDACEAE (1000 espèces) (Du Puy et al., 1999), RUBIACEAE (850 espèces) (Davis et Bridson, 2003), LEGUMINOSAE (573 espèces) (Du Puy et al., 2002) et ASTERACEAE (550 espèces) (Koechlin et al ., 1974). Pour Madagascar, 176 parmi ces familles ont été traitées dans la flore jusqu'en 1994 (Schatz et al ., 1996). Quatre familles ont été nouvellement traitées jusqu’en 2002: FABACEAE, CONVOLVULACEAE, DIEGODENDRACEAE et SOLANACEAE. Parmi les quelques 40 familles non traitées jusqu'à maintenant, 14 comptent plus de 100 espèces et trois d'entre elles sont de grandes familles; ce sont les: EUPHORBIACEAE, GRAMINAE et les RUBIACEAE contenant chacune entre 500 et 900 espèces.

Au niveau mondial, les RUBIACEAE, famille des caféiers contiennent approximativement 13.200 espèces réparties dans 650 genres (Mabberley, 2000). Vers les années 60, Capuron avait déjà étudié les RUBIACEAE malgaches; mais ses travaux sont restés non publiés (Leroy, 1974). De plus, durant ces dernières décennies, très peu de travaux systématiques ou monographiques ou encore d’études écologiques ont été entrepris à Madagascar en raison de la complexité de la famille des RUBIACEAE (Robbrecht, 1988).

D’autre part, peu de chercheurs travaillent même temporairement sur les RUBIACEAE et il en résulte que beaucoup de spécimens ne sont pas encore identifiés même au niveau des genres (Robbrecht, 1988) et les noms des espèces sont souvent inconnus. Actuellement, environ 400 espèces ne sont pas décrites et seuls quelques tribus ont été identifiés (Davis et Bridson, 2003).

Des efforts ont été cependant entrepris dans le sens de la détermination des taxa des RUBIACEAE et les études doivent se poursuivre en vue d’une publication dans la série «Flore de Madagascar», afin de compléter la systématique des RUBIACEAE dans « Kew Record of Taxonomic Literature ». C’est ainsi que le projet RUBIACEAE de Madagascar du RBG, Kew en collaboration avec le Département de Biologie - Ecologie Végétales a été

2 orienté vers les tribus des GARDENIEAE, des VANGUERIEAE et des OCTOTROPIDEAE, qui nécessitent une révision (Davis et Bridson, 2003). La tribu des GARDENIEAE est la plus grande si on considère le nombre de genres (75), c’est aussi la tribu la plus primitive de la famille (Persson, 1996). L’étude de cette tribu, dite archaïque représente le point de départ de la phylogenèse des RUBIACEAE actuelles (Hallé, 1967). En raison de la position taxonomique douteuse de beaucoup de genres (Persson, 1996), l’utilisation de différentes données de sources variées renforce les hypothèses phylogénétiques et met en évidence la confusion entre les données (Andreasen et Bremer, 2000). Les GARDENIEAE de Madagascar ne sont pas exclues de ces problématiques. En fait, beaucoup de problèmes de délimitation subsistent au niveau générique, particulièrement sur les herbiers où les noms de genres sont souvent confondus: par exemple le genre Hyperacanthus est en même temps reconnu comme Rothmannia, Genipa, Gardenia ou Euclinia; les Breonia et les Catunaregam sont identifiés comme Gardenia (Davis et Rakotonasolo, 2002). Au sein même du genre Gardenia malgache, une seule espèce a été décrite par Leroy (1974) jusqu’ici: Gardenia rutenbergiana et les échantillons récoltés ont été déterminés comme Gardenia sp. Pourtant de récentes collectes dans la région Ouest de Madagascar (Kirindy, Soalala) montrent qu'il pourrait y avoir au moins 2 espèces non décrites et peut-être davantage (Davis et Rakotonasolo, 2002). Afin d’élucider ces problèmes, l’étude systématique des Gardenia malgaches a été entreprise pour atteindre les objectifs suivants: - trouver les caractères de diagnoses morphologiques et anatomiques pour distinguer les espèces au sein du genre. - établir une clé de détermination. - proposer une classification plus homogène au sein du genre Gardenia . - décrire les différents taxa existant au sein du genre. - définir l’écologie et la distribution des différentes espèces potentielles.

3

Chapitre I : GENERALITES

4 Les données bibliographiques ont pour objectif d’une part, de revoir pour ne pas répéter les études déjà faites sur Gardenia et d’autre part de choisir les méthodes adéquates à adopter pour l’étude systématique du genre. Cette étude a été faite en parallèle avec la consultation des herbiers TAN et TEF. En effet, les spécimens d’herbiers et les informations sur leurs étiquettes constituent les premières sources de données pour l’identification des espèces (Schatz et al ., 2000). Le genre Gardenia, sujet de cette étude est classé comme suit selon le système de classification de Judd et al ., (1999):

Règne : VEGETAL Phylum : ANGIOSPERMAE Sous phylum : EUDICOTYLEDONAE Classe : ASTERIDAE Ordre : GENTIANALES Famille : RUBIACEAE Juss. Sous famille : IXOROIDEAE Raf. Tribu : GARDENIEAE A. Rich. ex D. C. Sous-Tribu GARDENIINAE D. C. Genre : Gardenia Ellis.

Ce système de classification a été adopté au cours de cette étude. C’est un système récent, intermédiaire entre les systèmes traditionnels phylogénétiques de Cronquist (1981) et le système moderne basé sur les données moléculaires des acides désoxyribonucléiques des Angiosperm Phylogenetic Group APG. Ainsi, Judd et al . (1999) met en exergue l’instabilité des rangs taxonomiques et les codes de nomenclatures traditionnels tout en tenant compte des nouvelles données, basées sur les séquences d’acides désoxyribonucléiques d’APG.

I- La famille des RUBIACEAE A- Caractéristiques de la Famille La famille des RUBIACEAE est facile à reconnaître; 4 caractères sont jugés importants pour leur détermination (Davis et Bridson, 2003): - Feuilles généralement opposées sauf pour certains genres où elles sont verticillées (Antirhe a, Breonadia, Mantalania , Pseudomantalania ).

5 - Limbe foliaire entier. - Stipules toujours entre les 2 pétioles des feuilles (interpétiolaires) ou entre la tige et le pétiole (intrapétolaires). - Ovaire infère à l’exception de Gaertnera et Pagamea . L'ovaire infère est facile à reconnaître quand la plante est en fruits; en effet, le limbe et/ou lobe du calice reste toujours au sommet du fruit, à l’exception de quelques espèces où la position de l'ovaire dans la fleur est parfois cachée par le disque nectarifère. Mais cette confusion est levée après la dissection des fleurs. D’autres caractères sont aussi utilisés pour caractériser la famille: les poils épidermiques sont généralement unicellulaires, unisériés, les stomates sont rubiacéens ou paracytiques c’est à dire que les grands axes des 2 cellules subsidiaires sont parallèles à ceux des 2 cellules de garde; les cristaux d’oxalate de calcium sont présents sous diverses formes (druses, raphides) (Metcalfe et Chalk, 1957). Finalement de nombreux taxa de cette famille sont des accumulateurs d'importants alcaloïdes tels que l’émetine, la quinine, le cinchonine, la caféine, l’yahambine et le myambine etc. (Chadefaud et Emberger, 1960).

B-Importance des RUBIACEAE malgaches Les informations sur les intérêts des RUBIACEAE de Madagascar ne sont pas encore exploitées à fond et sont encore éparses, néanmoins plusieurs utilisations sont enregistrées: Les bois des RUBIACEAE sont de bonne qualité et ont souvent une grande valeur (Razafimandimbison, 2000) pour la population locale, tels que les bois de Coffea sp . et de Hyperacanthus sp. qui sont robustes et ont une forte résistance (Davis et Bridson, 2003). Les bois sont surtout utilisés dans la construction: - de maisons, de pieux de case autour des villages, des haies de culture, des clôtures pour les parcs à bétail (cas des Coffea sp . sauvages). - de bateaux, de ponts (toutes les espèces de Breonia sur la Côte Est). Les fruits et d’autres parties de la plante sont d'importantes sources d'alimentation pour les animaux (Bremer et al ., 1999), en particulier: - le nectar des fleurs est très apprécié par les Oiseaux (Davis et Bridson, 2003). - les feuilles, les infrutescences de Breonia boivini et Breonia sambiranensis et les fruits des Hyperacanthus spp . (Rakotonasolo, com. pers.) sont consommés par les lémurs macaco ( Eulemur macaco ) (Razafimandimbison, 2000).

6 Les pulpes sucrées des fruits des RUBIACEAE ( Tricalysia sp, Hyperacanthus sp.) sont comestibles (Rakotonasolo, com. pers.) Quelques espèces de Tricalysia et de Breonia ont des vertus médicinales: - les feuilles de Breonia stipulata et Breonia macrocarpa servent à traiter la jaunisse et le paludisme sur la côte Est (Razafimandimbison, 2000). - Les feuilles infusées de Tricalysia sp sont utilisées comme remède contre l'angine (Randriamboavonjy, 2000). - Les tiges broyées de Tarenna madagascariensis (masinjoana) sont employées en cosmétique (Rakotonasolo, com. pers., 2003). Grâce à leurs belles fleurs, plusieurs espèces de Gardenia et d’ Ixora domestiquées sont utilisées comme plantes ornementales. Les fruits de 55 espèces de Coffea malgaches ( C. ratsimamangae, C. littoralis, C. pervilleana, C. bonnieri, C. gallienii, C. mogeneti, …) sont à faible taux de caféine ou en sont même totalement dépourvus (Davis, 2003). Ces espèces peuvent être considérées comme des réserves de ressources phytogénétiques.

C-Généralités sur la systématique des RUBIACEAE Depuis le système de classification de Bentham et Hooker (1853-1883) jusqu’à celui de Cronquist (1981) en passant par celui de Bessey (1915) et Hutchinson (1959) la famille des RUBIACEAE a été classée dans l’ordre des Rubiales. Ces différents systèmes de classification sont basés sur l’origine tropicale, le port ligneux de la famille, la phyllotaxie des feuilles qui est simple, opposée décussée ainsi que les lobes de la corolle qui sont soudés et les stipules qui sont toujours présents. A partir de la classification d’Engler et Deals (1936) en passant par Thorne (1968), Takhtajan (1969) et Bremer et al ., (1999) jusqu’à celle de Judd et al . (1999), les RUBIACEAE sont placées dans l’ordre des Gentianales. Ce changement est attribué à la présence ou absence de latex, la placentation axile, l’absence de phloème interne ou de bande de phloème dans la moelle de leur pétiole (Metcalfe et Chalk, 1957). Ces classifications sont actuellement justifiées par l’analyse des séquences d’ADN (Judd et al ., 1999).

La famille des RUBIACEAE est subdivisée en 3 grandes sous familles (Bremer et al ., 1999) en fonction de la présence ou absence de raphides ou du type de fruits, ce sont: les RUBIOIDEAE (raphides généralement présentes), les CINCHONOIDEAE (fruits secs, raphides absentes) les IXOROIDEAE (fruits charnus, raphides absentes).

7 Les RUBIACEAE comptent 31 tribus (Mabberley, 2000) dont 16 appartenant à la sous famille des Rubioideae, 10 à la sous famille des Cinchonoideae, et 5 tribus pour les Ixoroideae (Andreasen et Bremer, 2000).

1) La sous famille des IXOROIDEAE La sous famille des IXOROIDEAE regroupe les plantes ligneuses, sans raphides, avec des lobes de la corolle à préfloraison tordue. Le nom de la sous famille vient du mécanisme ixoroïde de la pollinisation des fleurs, c’est à dire que le contenu des étamines est déposé au sommet du style avant l’anthèse. Les caractères des fruits, des graines et les types de placentation permettent de subdiviser la sous-famille des IXOROIDEAE en 5 tribus (Robbrecht, 1993): les OCTOTROPIDEAE qui forment un groupe monophylétique et les 4 tribus: VANGUERIEAE, PAVETTEAE, COFFEEAE et GARDENIEAE constituent un clade. Le clade de ces 4 tribus est confirmé par l'étude de la morphologie florale, la restriction des séquences d'ADN et les séquences rbcL des chloroplastes, ITS des noyaux, ainsi que par les ADN ribosomaux appuyée par l'analyse cladistique (Andreasen et Bremer, 2000).

2) La tribu des GARDENIEAE Les caractères propres à la tribu sont ici rapportés selon la description de Robbrecht et Puff (1986), tirés de Hallé (1967) et modifiés par Verdcourt (1976): Ce sont des arbres ou petits arbustes (5 -- 10 m de haut) à feuilles opposées, les stipules intra et interpétiolaires sont soudés. L’inflorescence est terminale, rarement pseudo- terminale, les fleurs petites à grandes, tri-penta mères (rarement 12-mères); c alice toujours avec des collétères sur leur face adaxiale; corolle tordue en bouton à lobes se recouvrant vers la gauche ou la droite, grains de pollens en tétrades ou monades, 3-colpés; styles légèrement exserts du tube de la corolle, o vaire infère, 2 -- 9 carpelles, uniloculaire ou multiloculaire, peu à beaucoup d’ovules par loge, à placentation axile ou pariétale ou transition entre axile et pariétale, s tigmates généralement lancéolés. Les fruits sont larges ou de petite taille, charnus, graines pulpeuses, lenticulaires enfoncées dans un tissu placentaire; hile linéaire; embryon avec endosperme entier. La tribu est divisée en 2 sous tribus selon Robbrecht et Puff (1986): les DIPLOSPORINAE et les GARDENIINAE; cette subdivision est confirmée par les différentes données de séquences d’ADN (Andreasen et Bremer, 2000). Chez les DIPLOSPORINAE l’inflorescence est axillaire, la fleur est de petite taille, l’ovaire est à placentation axile, les fruits sont de petite dimension, avec des graines libres à l’intérieur de tissu placentaire, mais

8 couvertes d’arilloïdes. Par contre, chez les GARDENIINAE l’inflorescence est terminale ou pseudo- axillaire, la fleur et les fruits sont généralement larges; l’ovaire est à placentation axile ou pariétale, les graines sont enfouies dans la masse de placenta.

3) La sous tribu des GARDENIINAE La sous tribu contient environ 64 genres dans le monde (Persson, 1993); 6 sont présents à Madagascar (Rakotonasolo et Davis, 2003). Il s’agit de Catunaregam Wolf., Euclinia Salisb., Gardenia Ellis, Hyperacanthus Mey ex Bridson, Mantalania Capuron ex Leroy et Pseudomantalania Leroy. La distinction entre ces genres est évidente en suivant la clé de détermination établie pour les genres de GARDENIINAE de Madagascar par Rakotonasolo et Davis (2003). Elle est basée notamment sur la phyllotaxie des feuilles et la préfloraison de la corolle.

1-Feuilles verticillées; corolle contortée vers la gauche…………………………... 2 1’ -Feuilles opposées; corolle contortée vers la gauche ou la droite.………………3 2-Feuilles verticillées de 4 -- 6; stipules poilus; inflorescence pédonculée; fleurs 10-mères; stigmate courtement bifide, très court; fruits avec péricarpe épais et beaucoup de bandes sclérifées..…..…………………………………………………………….………... Mantalania

2’ –Feuilles verticillées de 7 -- 9 (-12 ); stipules glabres; inflorescence à axe contracté; fleurs 5-mères; stigmate 2-lobé, adhérant, un lobe enroulé autour de l’autre; fruits avec un péricarpe ± fin, sans bandes sclérifées..……………………………………………..... Pseudomantalania

3- Plantes à paires d’épines opposées; feuilles caducifoliées, souvent groupées ou congestionnées sur des jeunes branches courtes et opposées, tube de la corolle plus court que les lobes de la corolle, moins de 7 mm de long……...……………..………….…Catunaregam

3’ - Plantes sans épines; feuilles persistantes ou caducifoliées, souvent terminales sur des régulières jeunes branches ou du côté d’elles, rarement terminales sur des jeunes branches axillaires et courtes, tube de la corolle plus longue que les lobes, plus de 7 mm de long……. 4

4- Feuilles caduques, membraneuses, noirâtres sur le matériel sec; fruits larges, avec des verrues blanches ou brunes, noir à l’intérieur. …………………………………….…. Euclinia.

4’ - Feuilles persistantes, semi-coriaces à coriaces, généralement grises à brunes, quelquefois noirâtres, fruits larges à petits, lisses à l’extérieur, ne devenant pas noirs à l’intérieur….....…. 5

9 5- Base du limbe symétrique; nervures tertiaires bien évidentes; stipules persistants; bourgeons et autres parties apicales avec une sécrétion glandulaire jaune cireuse; fleurs sans bractéoles; corolle blanche devenant jaune avant la fanaison; lobes de la corolle contournées vers la gauche; lobes du calice étroits durs et souvent assez épineux; fruits 1-loge avec placentation pariétale; pollens tétrades………………………………………….….…Gardenia

5’ - Base du limbe asymétrique; nervures tertiaires obscures à invisibles; stipules caduques; bourgeons et autres parties apicales sans sécrétion glandulaire cireuse jaune; fleurs surmontées par une paire de bractéoles; lobes du calice larges à étroits, flexibles et non épineux; corolle blanche striée de rose ou rouge à l’extérieur; lobes contournés vers la droite; fruits 2 -- 4 loges avec placentation axile, pollens monades……………….... Hyperacanthus

II- Le genre Gardenia 1/ Description générale La description qui suit, de Gardenia est basée sur les données de Hallé (1970), Verdcourt (1976) et Bridson et Verdcourt (1988). Type: Gardenia jasminoides Ellis d’Asie. Ellis, Phil. Trans. Roy. Soc. 51, 2, t. 23 (1761), nom. cons. Keay, Bull. J. B. Brux. 28: 40 Arbustes ou petits arbres . Feuilles : opposées ou verticillées par trois, pétiolées, minces à coriaces. Bourgeons contenant des glandes sécrétrices de cérides. Rameaux latéraux devenant grossièrement spiniformes. Domaties présentes ou non. Stipules profondément connotés, tubuleuses, engainantes souvent tronquées. Fleurs sessiles ou courtement pédicellées, terminales, parfois subterminales; deux à trois fleurs, quelquefois solitaires ou en fascicules pauciflores internodales; fortement parfumées, blanches à l'anthèse. Calice à tube de forme variée étroite, limbe tronqué ou avec une marge souvent décurrente. Corolle en forme d'entonnoir ou cylindrique, à tube profond étroit, 5 -- 12 lobes tordus vers la gauche sur le bouton, arrondis ou obtus au sommet. Anthères inclus, médifixes ou attachés un peu au-dessus de la mi-longueur ou à sommet dépassant le 1/3 de la gorge de la corolle. Style allongé claviforme, colonne glabre ou pubescente. Ovaire infère, biloculaire ou plus rarement triloculaire, nombreux ovules, placentation axile. Stigmate plus ou moins exserte; fendu ou non; bilobé ou non. Disque épigyne, circulaire.

10 Fruits: globoïde ou ellipsoïde, péricarpe plus ou moins épais. Graines , généralement nombreuses, comprimées, albuminées sublenticulaires, 3 -- 4(-10) mm de longueur, contour elliptique; testa mince, compacte. En outre, des informations sur la palynologie et des études moléculaires existent dans la littérature. Les grains de pollens matures de Gardenia restent groupés en tétrade calymnée (Erdtman, 1952; Keddam-Malplanche, 1985; Robbrecht et Puff, 1986; Persson, 1993). Chez une tétrade calymnée l’ectexine de chaque monade est bien définie mais elle forme une enveloppe plus ou moins continue entourant la tétrade; en opposition à la tétrade acalymnée où l’exine de chaque grain de pollen est distincte à l’intérieur de chaque tétrade et l’enveloppe ne formant pas une enveloppe continue (Van Campo et Guinet, 1961). Le genre appartient donc au groupe des tétrades: chaque grain de pollen est décrit comme triporé, pores circulaires 3,7 -- 6,6 x 3,7 -- 6,6 µm de dimension (Persson, 1993). Les tétrades ont des pores groupées par paire au niveau de 6 points régulièrement espacés chez la tétrade, ce qui est un caractère très typique chez la plupart des Dicotylédones triaperturés. (Erdtman, 1952) Le diamètre des tétrades d’après ces précédents rapports varie entre 44 -- 55 µm L’exine du pollen est tectée ou semi-tectée Erdtman (1952), Keddam-Malplanche (1985). Robbrecht et Puff (1986) et Persson (1993) ont décrit que la surface du tectum est toujours perforée et rugulée, comme chez Gardenia ternifolia Schumach. et Thonn. , G. vogelii Hook. F. ex Planch. (Keddam-Malplanche, 1985) et G. spathulifolia Stapf et Hutch. (Persson, 1993). Elle est grossièrement verruqueuse chez G. augusta (L.) Merr. (Persson, 1993), granuleuse avec le supratectal gemmulé chez G. imperialis K. Schum. (Keddam-Malplanche, 1985; Robbrecht et Puff, 1986; Persson, 1993; Sowunmi, 1995) ou bien avec des épines denses et échinulées chez G. sokotensis Hutch. (Sowunmi, 1995). Le lumina ou l’espace entre les muris de l’exine de longueur inférieure à 0,3 x 0,4 (- 1 ) µm, c. 15 par 50 µm². Muri ou stries séparant les lumina du réticulum de l’exine 0,4 -- 1,40 µm de large. En 2000, l'analyse des séquences d'ADN du chloroplaste a délimité la phylogenèse de Gardenia (Persson, 2000): le genre forme un clade (3 Gardenia ) dans la tribu des GARDENIEAE.

11 2/ Distribution de Gardenia dans le monde Le genre Gardenia a une large distribution (Robbrecht et Puff, 1986) couvrant tout l’Ancien Monde (Hallé, 1970; Bridson et Verdcourt, 1988) du Sénégal à l’Afrique Australe, Madagascar, Australie, Chine (Persson, 1993) et La Nouvelle Calédonie (Carte 1).

Carte1: Répartition géographique de Gardenia █ dans le monde. Source: Robbrecht et Puff (1986) Le genre a une forte concentration en Afrique Centrale et 179 espèces sont originaires de l’Afrique Tropicale (Hallé, 1967).

3/ Historique du genre à Madagascar D’après Humbert (1962) les premières récoltes de Gardenia datent de Rutenberg en 1878 au Nord Ouest de l’île dans la région d'Andranosamonta, province de Mahajanga où il mourut en laissant sa collection. Hildebrandt est allé ensuite chercher les collections de Rutenberg dans cette région (Humbert, 1962). Ces échantillons ont été étudiés à Brème par Vatke et plus tard, Baillon (1882) a décrit Genipa (Torquearia ) rutenbergiana en donnant la diagnose en latin. Les autres spécimens de Baron et de Hildebrandt sont décrits par Baker (1887) sous le nom de Gardenia succosa . Avant 1974, 6 taxa différents ont été placés par erreur dans le genre Gardenia (tableau 1). En 1974, Leroy a rectifié le basionyme Genipa de Baillon (1882) en le remplaçant par Gardenia rutenbergiana. Les échantillons de Hildebrandt qui ont été le type de cette espèce est au Museum d’Histoire Naturelle à Paris [3101 (P)]. Gardenia succosa étant le synonyme et les spécimens d’herbiers se trouvent à Kew [4620 (K), 4710 (K), 3465 (K)].

12 Tableau 1: Noms des taxa faussement inclus dans les Gardenia malgaches. Anciens noms Années Auteurs Nouveaux noms Auteurs Gardenia 1834 A. Rich. Hyperacanthus E. Mey ex chapelieri chapelieri Bridson Gardenia 1781 Retz. Catunaregam spinosa B. Verdcourt dumetorum Gardenia 1788 Lam. Hyperacanthus E. Mey ex madagascariensis madagascariensis Bridson 1780 Thunb. Gardenia spinosa Catunaregam spinosa B. Verdcourt 1782 L. f. Gardenia 1967 Homolle ex Euclinia suavissima Leroy suavissima Cavaco. Gardenia Ined. Homolle ex Euclinia suavissima Leroy squamifera Cavaco. Jusqu’ici, dans la littérature, une seule espèce de Gardenia malgache est connue, il s’agit de Gardenia rutenbergiana décrite par Leroy en 1974.

4/ Noms vernaculaires des Gardenia malgaches Vingt-cinq noms vernaculaires de Gardenia malgaches ont été recensés sur les étiquettes d’herbiers. Ces noms varient suivant les localités et les groupes ethniques (Annexe I). Mais les deux noms les plus utilisés sont: Embokombe, et Ambokabe (Schatz, 2001) Dans la région Nord de Madagascar d’autres noms sont donnés: Lokomoty (Schatz, 2001), Mokombe, Kamoty, Kamonty (Schatz, 2001; Davis et Rakotonasolo, 2002); Ambokombe; (Boiteau, et al ., 1997 et Schatz, 2001) et Nonkambe (Schatz, 2001). Dans la partie Ouest de l’île, la population attribue aux espèces de Gardenia les noms de: Embokombe, Taolankenaborivavy, Tapiatsihotsy, Hembokombe, Karepoka, Ombokombe, Fandriambarika, Embokabe, Menafelana, Marofotsy, Embodrazana, Bararaha et Lokomotro (Schatz, 2001). Dans le Sud de Madagascar, les noms Hazombola, Betoera, Barabory, Matsaky, Somangy, Lokombitiky (Bara) et Tapialahy sont utilisés (Schatz, 2001).

13 5/ Utilisation locale de Gardenia malgaches Le genre Gardenia est connu comme plante ornementale, et les autres utilisations sont relevées sur les étiquettes d’herbiers. L’annexe II présente la liste des parties de la plante de Gardenia et de leur utilisation. Les bois de Gardenia sont utilisés dans la construction des cases dans la partie Ouest de l'île. Les branches servent de pieux de case, clôture et de manche à balai dans la région de Morafenobe. Le bois tendre a une grande valeur en ébénisterie pour construire des meubles. Les feuilles de la plante ont des propriétés médicinales; leur infusion sert à soigner l'albumine et la fièvre jaune d’après la population riveraine de Miandrivazo. Les fruits sucrés sont consommés dans les régions d'Ambanja, Maintirano et particulièrement à Ambanja, en cas de pénurie des produits de première nécessité, l'écorce de Gardenia est utilisée comme savon. Aussi, à Antsalova et Morafenobe la population l’utilise comme bois de chauffe ou pour fabriquer du charbon.

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Chapitre II: MATERIELS ET METHODES

15 I- MATERIELS D’ETUDES Comme les travaux de terrain ont été limités à 2 missions de collecte de 10 jours dans la région de Mahajanga et de Morondava, nos études ont été surtout concentrées sur des spécimens d’herbiers TAN et TEF (Annexe III) avec le protologue du spécimen type [3101 (P)] du Muséum de Paris et les informations sur la base de données de Kew. Au total, 111 spécimens d’herbiers ont été observés dont 41 pour TAN, 60 pour TEF et nos 10 nouvellement collectés. Sur les 111 spécimens d’herbiers observés, 85 présentent des informations plus ou moins complètes ont été retenus et sur les 26 herbiers restant, certaines informations manquent comme par exemple: le lieu et la date de récolte. Selon l’utilisation à laquelle ils étaient destinés, les matériels végétaux récoltés lors des missions (tableau 2) ont été conservés sous forme d’herbiers ou dans différentes solutions: - dans l’alcool pour les études morphologiques - dans du FAA pour les études anatomiques - seulement séchées pour l’étude phytochimique des feuilles - dans du gel de silice pour de futures études d’ADN.

Tableau 2: Conservation des échantillons selon les types d’organes à étudier Conservation Gel de Herbier Alcool FAA Organes silice Tiges + + Feuilles + + + Pétioles + + Fleurs + + Fruits + +

Tous les spécimens nouvellement collectés sont déposés auprès des différents herbiers (K, MO, P, TAN, TEF, Département de Biologie et Ecologie Végétales).

II- METHODES Notre approche dans l’étude du genre englobe la morphologie, appuyée par le traitement statistique et confirmée par des études anatomique et palynologique. Pour ce faire, la méthodologie est divisée en 6 étapes en fonction des objectifs visés:

16 II. 1 Etudes sur herbiers Cette étude a été effectuée afin de nous familiariser avec les espèces de Gardenia et obtenir le plus de renseignements possibles sur le genre à partir des étiquettes d’herbiers. Nous avons consulté les herbiers mais aussi fait des études morphologiques des différents organes. A partir des herbiers nous avons:

a-Collecté des données disponibles sur les étiquettes d’herbiers notamment: Ces données sont relatives aux: - numéros des spécimens. - noms des récolteurs. - lieu de récolte: Province/ District/ Canton/ Coordonnées géographiques. - données sur l’habitat de la plante. - date de récolte. - description de la plante. - état phénologique de la plante. - noms vernaculaires souvent avec dialecte. - utilisation locale de la plante.

Ces informations sont utiles non seulement pour compléter les fiches d’inventaire de terrain, mais aussi, ajoutées à nos propres observations sur le terrain, elles servent de base de données pour déterminer la phénologie, les sites et les périodes de récolte; les données sur les localités et les coordonnées géographiques nous ont aidées à l’élaboration de la carte de distribution du genre.

b- Etude morphologique des différents organes Cette phase de travail permet d’apprécier la variation des caractères sur les différents organes de Gardenia . Cette observation aboutit au choix des caractères de diagnose à utiliser. Ainsi, seuls les caractères variables ont été retenus comme caractères de diagnoses permettant de déterminer et d’identifier le nombre de groupes à l’intérieur du genre. La terminologie de la description morphologique et anatomique des états de caractères est celle de Radford et al ., 1974 et Hickey et King (2002). En particulier, selon ces auteurs la forme du limbe est définie selon l’endroit où la largeur est maximale dans le limbe foliaire. Le limbe est elliptique si la plus grande largeur est au milieu, obovée quand elle est dans la partie

17 distale du limbe et oblongue dans le cas où elle est située dans la partie distale et proximale du limbe. • Description morphologique des organes La description de tout échantillon d’organe a été faite de la base au sommet de l’échantillon, de l’extérieur vers l’intérieur de l’organe selon la séquence logique de Leenhouts (1968). Les mesures ont été faites en fonction de la disponibilité des organes et pour chaque spécimen, 4 à 10 organes ont été étudiés. Toutes les mesures ont été prises à l’aide d’une règle graduée et d’un pied à coulisse. Les descriptions ont été appuyées par des illustrations. Les descriptions portent sur les différents organes de l’appareil végétatif et de l’appareil reproducteur; au niveau des jeunes tiges, des feuilles, des pétioles, des stipules aussi des pièces florales et des fruits (Tableau 3).

Tableau 3: Caractères et états de caractères des organes utilisés pour la description morphologique ORGANES CARACTERES ETATS DE CARACTERES Forme Cylindrique / Aplatie Jeunes tiges Dimension Diamètre Texture Lisse / Rugueuse Forme du limbe Elliptique / Obovée Dimension Longueur x largeur Couleur Feuilles Poils Glabres / Pubescents Forme de la base Aiguë / Cunéiforme Forme de l’apex Obtus / Aiguë Nervures secondaires Nombre / Architecture

Appareil VégétatifAppareil Domaties Présence / Absence Pétioles Dimension Longueur Poils Présence / Absence Stipules Forme / de l’apex Tronqué / Angulaire Dimension Longueur Inflorescence Position, type Axillaire / Terminale Calice Forme Linéaire Fleurs Corolle Dimension Longueur x largeur Androcée Poils Glabres / Pubescents Gynécée Couleur Forme Sphérique / Globoïde [discoïde] Fruits Dimension Longueur x largeu r [x épaisseur] Graines Poils Glabres / Pubescents Appareil reproducteurAppareil Couleur

18 La terminologie de Hickey (1973) a été appliquée pour décrire la nervation des feuilles; elles peuvent être: - camptodromes: si les nervures secondaires n’atteignent pas le bord du limbe. - craspedodromes: si les nervures secondaires se terminent sur le bord foliaire. L’hypanthium de l’ovaire est coupé transversalement à différents niveaux de la base jusqu’au sommet, pour voir le type de placentation et pour vérifier s’il y a une variation au sein du genre.

• Etude comparative des caractères morphologiques Cette étude a été réalisée après observation des caractères morphologiques des spécimens (Leenhouts, 1968), en vue de l’élaboration de la clé de détermination à double entrée des groupes phénotypiques constitués des présupposées espèces de Gardenia malgaches. Le travail consiste à regrouper les taxa entre eux suivant les caractères variables identifiés lors de la description morphologique. On obtient alors une classification phénétique ou phénotypique basée sur la similarité des caractères morphologiques visibles indiquant la relation entre les taxa, cette classification est différente de la classification phylogénétique qui est basée sur l’histoire évolutive d’un groupe d’organismes (Stace, 1989).

II. 2 Etudes statistiques de la variation des caractères Les données morphologiques des caractères des groupes phénotypiques sont analysées statistiquement. En effet, selon Radford et al . (1974) le test statistique des caractères a pour but de noter leur valeur et de justifier la fiabilité de la variation des caractères. Ainsi, les moyennes des valeurs des caractères morphologiques (Annexe VII) ont été codifiées et saisies sous forme de tableau à double entrée avec les caractères en colonnes et les numéros des spécimens d’herbiers en ligne. Parmi les différents systèmes d’analyse sur ordinateur, l’analyse des variances a été choisie pour des raisons de fiabilité. L’analyse des variances consiste à comparer 2 à 2 les groupes phénotypiques pour chaque caractère étudié sur le logiciel BIOMstat 3.30 b (biométrie statistique) (Sokal et Rohlf, 2000). Les matrices des caractères de diagnoses ont été obtenues par élimination des caractères à différence non significative pour l’ensemble des groupes. Les caractères morphologiques

19 considérés comme des caractères de diagnose, ont permis de distinguer un groupe d’un autre et de rectifier la clé de détermination. Le traitement avec le programme statistique BIOMstat a été réalisé au laboratoire d’analyse informatique du RBG, Kew.

II. 3 Etudes biologique et écologique La variation des caractères est plus évidente si les études morphologiques une fois appuyées par l’analyse statistique sont complétées par les données de la biologie et de l’écologie.

a- Collecte des échantillons botaniques Des matériels botaniques ont été collectés et des observations ont été faites dans le milieu naturel afin de compléter les données non décrites sur les herbiers et la description de la plante: le port, l’aspect de l’écorce, la couleur des feuilles et des fleurs ainsi que leur parfum…(Annexe IV).

Les spécimens d’herbier fertiles sont collectés en 6 exemplaires; la méthode de confection des herbiers suit celle de Bridson et Forman (1992): les échantillons, de la plante entière ou de la population, ont été collectés de façon la plus représentative possible, tels que les organes disponibles et leur stade de développement. Les spécimens ont été arrangés dans des papiers journaux puis pressés et séchés directement sur terrain ou imbibés d’alcool avant le séchage ultérieur.

b- Etude écologique Une étude écologique succincte a été faite. En effet, des relevés par des observations rapides sur terrain: les facteurs abiotiques (types de sol, substrat, climat, habitat) et les facteurs biotiques des sites de récolte ont été déterminés en notant le type de formation végétale et la flore associée aux espèces de Gardenia et aussi, en observant directement les animaux qui ont visité les fleurs ou ont consommé les fruits. Pour compléter l’étude écologique de Gardenia, différentes cartes ont été intercalées à la même échelle, après avoir rectifié l’échelle de la carte de la distribution du genre en fonction de celles des cartes de: la géologie de Du Puy et Moat 1995, la division

20 bioclimatique de Cornet et al., 1976, la carte phytogéographique de Perrier de la Bathie (1921) et des formations végétales de Du Puy et Moat (1996) dérivée de Faramalala (1995).

II. 4 Etudes anatomiques Metcalfe et Chalk (1957) ont souligné l’importance de l’anatomie dans la résolution de certains problèmes taxonomiques. Ainsi cette étude anatomique a pour but de voir certains caractères internes comme la localisation des types de cristaux et des faisceaux libéro-ligneux qui sont des caractères importants chez les RUBIACEAE (Metcalfe et Chalk, 1957). Et de voir si les groupes phénotypiques obtenus à partir des caractères morphologiques sont appuyés ou non par l’anatomie comparative de certains organes. Les données sur la biologie, l’écologie, les caractères morphologiques de diagnose ont été complétées et vérifiées par des caractères anatomiques surtout au niveau des feuilles et des pétioles afin d’identifier des caractères anatomiques de diagnose et de vérifier l’homogénéité des groupes.

a) Matériels utilisés A cause de l’insuffisance des matériels végétaux à notre disposition pouvant représenter les différents groupes phénotypiques (essentiellement des spécimens d’herbier) et dans le souci de faire des études anatomiques comparatives dans un délai assez court, nous nous sommes limitées à l’analyse des stomates des feuilles et des coupes transversales de pétioles. b) Mode de traitement Des matériels d’herbiers secs (feuilles, pétioles) ont été préalablement bouillis pendant 5 minutes puis refroidis dans l'eau froide pendant 10-20 minutes pour les réhydrater et les rendre plus souples pour la dissection. Les échantillons frais conservés dans l’alcool et FAA peuvent être disséqués directement. La liste des spécimens utilisés pour l’anatomie est donnée en Annexe V.

c) Confection des coupes • Coupes transversales du pétiole Des coupes minces transversales d’environ 20µ d’épaisseur, ont été réalisées à main levée sur des pétioles prélevés au niveau du troisième nœud par rapport à l’apex. Sur chaque pétiole les coupes ont été effectuées à 3 niveaux différents: proximal, médian, distal (Fig. 1).

21 Les coupes minces ont été traitées selon la méthode de double coloration au carmino-vert de Mirande: d’abord dans un bain d’eau de javel à 15% pendant 10 à 15 minutes; suivi de 3 à 4 rinçages à l’eau distillée puis un bain dans le fixateur (acide acétique) pendant 3 minutes. Les coupes ont été mises dans le colorant carmino- vert 5 minutes et elles ont été rincées puis montées entre lames et lamelles dans de l’eau glycérinée. Au total 18 lames portant chacune les 3 coupes, à différents niveaux, ont été observées au microscope.

Axe

Feuille

Fig. 1: Les 3 niveaux de coupes transversales du pétiole 1- proximal, 2- médian, 3- distal.

• Coupe paradermale des feuilles Des coupes paradermales (parallèle à la surface du limbe) ont été réalisées dans le but de décrire le type de stomate de Gardenia. La technique développée par Cutter (1969) a été simplifiée, elle consiste à racler la face inférieure d’une feuille avec une lame de rasoir neuve. Les lambeaux épidermiques ont été directement montés dans de l’eau glycérinée entre lames et lamelles pour observation directe des stomates au microscope. Les études anatomiques ont été faites au laboratoire de Botanique de l’Université d’Antananarivo. Les observations et les dessins ont été effectués sous microscope photonique (Olympus) aux grossissements X25, X40, X60 et les photos ont été prises sous un microscope (de marque Zeiss) au Laboratoire de Géologie de l’Université d’Antananarivo.

II. 5 Etude palynologique Si les données anatomiques et morphologiques sont combinées avec celles d’autres études (palynologiques, phytochimiques), une classification de plus en plus naturelle serait atteinte (Radford et al ., 1974).

L’étude palynologique a été réalisée pour voir si le type pollinique est variable ou non d’un groupe taxonomique à un autre et si les caractères de Gardenia malgaches sont

22 conformes ou non à ceux des autres espèces de Gardenia dans le monde comme les études effectuées par Straka et Simon (1969). La méthode par acétolyse classique d’ERDTAMN (Erdtman, 1952) a été adoptée pour préparer les grains de pollens. Cette méthode comprend le trempage des étamines dans le détergent (tétral 30%); les grains de pollens sont acétolysés dans un mélange d’anhydride acétique et d’acide sulfurique pur après leur tamisage. Les grains de pollen acétolysés de 3 (25051 SF, 2414 SF et APD 2171) spécimens de Gardenia ont été étudiés sous microscope optique (Nikon Opithot). Le protocole de la méthode d’ERDTAMN suivi, est illustré par ANDRIAMIARISOA sur la figure 2.

II. 6 Etude phytochimique Cette analyse a pour but de déceler les principes actifs dans les feuilles de Gardenia. Radford et al. (1974) disent que l’utilisation de la variation des caractères chimiques montre un grand intérêt pour la résolution des problèmes taxonomiques. C’est pourquoi, le criblage phytochimique est réalisé à titre indicatif sur les spécimens nouvellement récoltés (les herbiers RNH 031/ 037) pour mettre en évidence l’existence ou non de certains métabolites secondaires; et ce, en vue d’autres études plus approfondies dans le futur. Cette détection phytochimique trouve sa raison d’être à cause des vertus médicinales attribuées aux feuilles de ces plantes par les communautés locales ou notées sur les étiquettes d’herbier des espèces de Gardenia. Cinquante grammes (poids sec) de feuilles ont été réduites en poudre avant de les tester. Le choix des substances à tester a été tributaire de la disponibilité des réactifs du laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et Chimie Organique Biologique de l’Université d’Antananarivo. Les tests suivants ont été réalisés:

1) Test des iridoïdes Les iridoïdes sont des dérivés des carbones (9 à 10) monoterpenoides sans liaison glycoside (Judd et al ., 1999). Environ 10 grammes de poudre de feuilles a été testée directement sur des tissus animaux (viandes hachées) et végétaux (fruits de Sechium edule broyés) en milieu acide en présence d’acide chlorhydrique. S’il y a des iridoïdes dans la poudre de feuille, ces tissus se colorent en bleu par réaction de leurs acides aminés aux iridoïdes.

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Fig. 2: Traitement et préparation des pollens par acétolyse (ERDTMAN, 1952). Source: Andriamiarisoa (2002)

24 2) Test des alcaloïdes Avant le test, 20 g de la poudre de feuilles ont été d’abord macérées dans de l’acide chlorhydrique pendant 24 heures. Les RUBIACEAE sont réputés être riches en alcaloïdes qui sont généralement des dérivés des acides aminés ou des acides mévaloniques (Judd et al ., 1999). Pour tester leur présence, l’extrait acide de poudre a été séparé en 3 fractions de 1 ml auxquelles 3 gouttes de réactifs ont été respectivement ajoutées. Les réactifs de Mayer et Wagner colorent les acides aminés des alcaloïdes en un précipité blanc cassé. Ensuite, le filtrat a été testé au réactif de Dragendorff qui réagit avec l’alcaloïde en produisant des précipités oranges.

3) Test des tannins Dans la série de tests suivants (tannins, composés phénoliques, flavonoïdes, sucres réducteurs) 20g de poudre de feuilles ont été macérées dans de l’alcool à 80% pendant 72 heures, par la suite, le mélange a été évaporé à sec, puis le résidu a été récupéré avec de l’eau chaude. Pour chaque opération de détection, 1 ml d’extrait a été utilisé:

Les tannins sont des polyphénols qui existent sous 3 types (Jamet, 1956): - Les tannins hydrosolubles de type catéchique : leur présence dans l’extrait de feuilles se traduit par un précipité bleu noir ou bleu verdâtre en présence de chlorure ferrique. - Les tannins condensés de type pyrogallique : si l’extrait de feuilles en contient, il y a formation d’un précipité orange au contact de la gélatine salée, en présence de potassium d’iode (KIO 3). - Les tannins de type catéchol : sont détectés par une coloration bleu vert de l’extrait de feuilles, par réaction au chlorure ferrique.

4) Test des composés phénoliques Les composés phénoliques résultent de la cyclisation des intermédiaires des acides cinnamiques et de 3 molécules de malonylcoA (Judd et al ., 1999). Les composés phénoliques sont détectés dans le filtrat de solution de feuilles avec de la soude en présence d’eau distillée par production d’une floculation jaune de la solution.

5) Test des flavonoïdes Les flavonoïdes sont des composés phénoliques (Judd et al ., 1999).

25 Le test des flavonoïdes de type flavonol est positif si, en milieu acide (2 gouttes d’acide chlorhydrique concentré) à chaud et en présence de tournure de magnésium, il se produit un précipité rouge brique ou pourpre.

6) Test des sucres réducteurs Pour la recherche de sucre réducteur, l’extrait de la solution de feuilles a été testé avec du sulfate de cuivre à chaud (120°) en présence d’une solution ammoniacale, si le sucre réducteur est présent dans les feuilles un précipite rouge brique est noté à travers l’extrait.

II. 7 Traitement informatique des données sur Gardenia Le but de l’enregistrement de données sur ordinateur est d’instaurer une banque de données, floristiques accessibles à tous les organismes (Bridson et Forman, 1992) locaux et étrangers travaillant sur la flore malgache, ainsi que de fournir aux utilisateurs les renseignements sur les Gardenia malgaches. Le travail consiste à enregistrer sur ordinateur toutes les informations transcrites sur les étiquettes d’herbiers des Gardenia malgaches; celles de nos missions et des autres récolteurs ont été introduites dans la base de données du genre pour enrichir les renseignements sur les RUBIACEAE malgaches . Les principales informations de cette base de données concernent la famille, le genre, les codes des herbaria détendeurs des herbiers, les récolteurs et leurs numéros, la date de récolte, la localité, les types de végétation, la description de la plante, les noms vernaculaires et les matériels collectés, les utilisations locales (Annexe VI). Ces données ont été intégrées à la base des données des RUBIACEAE du RBG, Kew déjà existante et disponible pour les utilisateurs.

26

Chapitre II : RESULTATS ET INTERPRETATIONS

27 Les études effectuées ont permis de mettre en évidence les caractères généraux de Gardenia malgaches ainsi que les caractères distinctifs des différents groupes phénotypiques.

A. Caractères généraux des Gardenia malgaches I - Appareil végétatif Port de la plante Les espèces de Gardenia malgaches sont des arbrisseaux, arbustes de 2 à 4 m de haut (photo 1) ou petits arbres ou même des arbres, droits ou tortueux, le plus petit est un arbrisseau de 0,5m de hauteur. L’humidité semble favoriser le port érigé de la plante et le port tortueux est une forme de résistance au passage des feux dans les savanes. Toutes les tiges (photo 2) sont à section circulaire glabres et lisses, l’écorce est verte à l’état juvénile puis elle devient gris-blanchâtre à l’état adulte. Le diamètre des jeunes tiges au niveau des 3 premiers entre nœuds en dessous du bourgeon terminal, varie de 0,1 à 0,7 cm. Feuilles Les feuilles des Gardenia malgaches sont pétiolées, toujours opposées, décussées; des cas d’anisophyllie (photo 3) peuvent se présenter, c’est à dire que par rapport à l’axe de la plante, sur un rameau secondaire plus ou moins horizontal les feuilles de droite sont plus grandes que celles de gauche. Elles peuvent être caduques. Il ne reste en effet, que l’une des feuilles sur la tige de telle sorte que les feuilles semblent alternes mais en réalité elles sont opposées. L’architecture des nervures secondaires est basiquement camptodrome c’est à dire que les nervures n’atteignent pas le bord du limbe mais sur la même feuille on observe que: - dans la partie basale, les nervures secondaires forment une série d’arcs non proéminents avant de s’atténuer graduellement au bord du limbe. - Dans la partie apicale, les nervures secondaires rejoignent les nervures super adjacentes en formant des arcs proéminents (fig. 3). Les nervures tertiaires sont plus ou moins distinctes; obliques par rapport à la nervure principale. Sur la face adaxiale des stipules on observe des colletères, glandes sécrétrices de résines qui servent à protéger le bourgeon terminal.

28 Caractères morphologiques communs aux espèces de Gardenia malgaches.

Rakotonirina Rakotonirina Rakotonirina Photo 1: Gardenia rutenbergiana Photo 2: Gardenia sp1. Photo 3: Gardenia sp2. (Arbuste de 4 m) [Ecorce (grise - blanchâtre)] (Feuilles anisophylles)

Davis Rakotonirina Fig. 3: Gardenia sp2 Photo 4: Gardenia sp2 Photo 5: Gardenia sp1 (Feuille à nervures (Inflorescences subterminales) . (Fleur) secondaires camptodromes) .

29 II - Appareil reproducteur Inflorescences Le nombre limité de spécimens en fleurs aussi bien sur les herbiers que sur les plantes observées sur terrain ne nous a pas permis de comparer les caractères morphologiques des fleurs pour tous les groupes. L’inflorescence est une cyme axillaire en position subterminale et avec un axe très contracté (photo 4) qui se trouve à l’aisselle des 3 premiers nœuds en dessous du bourgeon terminal. Une inflorescence est formée de 1 à 4 fleurs. Morphologie florale Aucune bractée axillante n’a été observée sur toutes les fleurs de G ardenia (photo 5) qui sont quasiment sessiles. La fleur est pentamère, avec calice obové vert à sépales soudés; la corolle est infundibuliforme, de couleur blanche avant l’anthèse puis vire au jaune. Les anthères sont linéaires à déhiscence longitudinale. Le stigmate est exserte, bilobé. Le disque nectarifère de section circulaire est présent à la base des styles sous forme de cupule. L’ovaire est infère et contient de nombreux (n) ovules dans 2 carpelles soudés, biloculaires (fig. 4); sur le même ovaire la placentation est pariétale dans la région médiane, mais elle est axile aux extrémités. La placentation est donc transitoire entre axile et pariétale. Morphologie des fruits: globoïdes ou ellipsoïdes.

1 2 3 4 5 6

Fig. 4: Gardenia sp. (Rakotovao 5668 RN) (x5) Coupes transversales successives de l’ovaire de la partie basale vers l’apex de l’ovaire. 1-2-3-5-6 placentation axile; 4 placentation pariétale

III - Caractères anatomiques Stomates Les stomates constituent des ouvertures sur l’épiderme. Pour Gardenia, les appareils stomatiques sont concentrés sur la face inférieure des feuilles. Comme chez toutes les

30 RUBIACEAE, les stomates sont uniformément paracytiques ou rubiacéens (fig. 5) c’est à dire que l’axe des 2 cellules subsidiaires est parallèle à celui des cellules de garde.

Cellules épidermiques

Cellules subsidiaires ou accessoires Cellules de garde Ostiole

Fig.5: Stomates paracytiques de Gardenia. sp.

Tissus vasculaires du pétiole La structure interne du pétiole montre que les faisceaux libéro-ligneux des Gardenia malgaches ne varient pas de la partie proximale jusqu’à la partie distale. Les tissus conducteurs forment une stèle fermée selon la terminologie de Radford et al ., (photo 6. a) avec des faisceaux latéraux (photo 6. b) variables en nombre. Les cristaux sont des druses, localisés dans le parenchyme cortical et/ou médullaire.

a b

Rakotonirina Photo 6: Gardenia sp. (APD 2559) X 25 Coupe transversale de pétiole au niveau médian avec (a) la stèle fermée. (b) les faisceaux latéraux.

L’étude anatomique du pétiole de Gardenia a montré la présence de faisceaux libéro-ligneux internes (photo 7). C’est un caractère anatomique des RUBIACEAE. Donc, le genre garde probablement des caractères primitifs de l’ordre des Sapindales dont dérivent les Gentianales. Si bien que presque toutes les familles des Sapindales (Rutaceae, Burseraceae, Meliaceae, Sapindaceae, Simaroubaceae, à l’exception des Anacardiaceae) ont des faisceaux

31 vasculaires dans la moelle de leurs pétioles. Gardenia serait un genre intermédiaire entre les ordres des Sapindales et des Gentianales.

Rakotonirina Photo 7: Gardenia sp. (LG 3174) Une partie du cylindre central de pétiole montrant les faisceaux conducteurs internes (flèche) (X100).

IV - Morphologie pollinique La description pollinique a été faite par Madeline Harley. La morphologie pollinique des 3 spécimens est très similaire (photo 8). La forme des grains de pollens est tétrade isopolaire mais ils sont unis en tétrades calymnées tétraédriques. Pour chaque échantillon, la dimension des tétrades, dans leur plus grand diamètre est la suivante: Echantillon 25051 SF: 37 -- 41 µm Echantillon 2414 SF: 39 -- 41 µm Echantillon APD 2171: 41 -- 46 µm. Chaque grain est triporé et dans les tétrades les apertures sont arrangées par paire au niveau de 6 points régulièrement espacés. L’exine est tectée. La surface du tectum est finement granuleuse échinulée.

Exine

Apertures

Photo 8 (Song): Gardenia sp. (APD 2171). Grains de pollen en vue polaire (100 X 4).

32 V - Résultats phytochimiques Les tests phytochimiques préliminaires faits sur les poudres de feuilles de 2 spécimens (RNH 031/ 037) de Gardenia malgaches indiquent que dans les 2 échantillons, les iridoïdes, alcaloïdes et sucres réducteurs sont absents (tableau 4) et que les composés phénoliques des flavonoles et les tannins hydrosolubles sont présents dans les feuilles des Gardenia étudiées.

Tableau 4: Résultats des tests phytochimiques Tests des Résultat Alcaloïdes Négatif Iridoïdes Négatif Sucre réducteur Négatif Composés phénoliques: Positif Flavonoles Tannin: acide catéchique Positif

La présence de tannins et de composés phénoliques dans la solution de poudre de feuilles montre que les espèces de Gardenia étudiées, possèdent des métabolites secondaires. Le genre contient des produits peu toxiques qui ne sont efficaces qu’à forte dose, tels les tannins mais ne possèdent pas des molécules complexes qui peuvent avoir une grande toxicité même à faible dose, comme les alcaloïdes.

B. Mise en évidence des groupes phénotypiques Le traitement statistique des caractères de diagnose au cours des observations morphologiques nous ont donné les résultats synthétiques ci-dessous: Les résultats de l’analyse de variance par le BIOMstat se sont traduits par les intervalles de différence des caractères traités. Ces intervalles sont estimés à partir de la comparaison de chaque caractère entre les groupes. La valeur de la différence entre les caractères est comprise entre 0,1 et 12,9 (tableau 5) les détails sont donnés en annexe VIII. Plus le chiffre est élevé, plus la variance des caractères est significative entre les groupes et plus le caractère permet de séparer les groupes entre eux.

33 Tableau 5: Intervalle de signification des variances des caractères. Feuilles Pétioles Stipules Fruits Nervures secondaires Caractères Nombre Distance Longueur Longueur Diamètre Longueur Largeur entre 2 Intervalles 1,2--12,9 1,2--7,1 2,6--7,6 0,6--1,5 0,1--1,0 0,3--0,4 0,4--0,7 de variances

En effet, les différences significatives élevées sont attribuées à la longueur (1,2 -- 12,9), la largeur (1,27 -- 7,1) des feuilles et le nombre de nervures secondaires (2,6 -- 7,6). En plus de ces caractères, la longueur des pétioles qui a un intervalle de variance 0,1--1 permet de distinguer les spécimens. Par contre, la variance n’est pas significative pour la longueur des stipules (0,3 – 0,4) et le diamètre des fruits (0,4 -- 0,7). Ces valeurs des intervalles indiquent que le nombre de nervures secondaires, la dimension des feuilles, la distance entre 2 nervures secondaires et la longueur des stipules pour certains groupes sont de bons caractères de diagnose pour les Gardenia malgaches.

C. Caractères de diagnose des taxa de Gardenia Les caractères de diagnose sont les caractères utilisés pour distinguer les taxons. L’observation morphologique des caractères visibles sur des spécimens d’herbier a permis d’identifier les caractères de diagnose des taxa de Gardenia malgaches. Ces caractères sont basés sur la longueur des pétioles, la dimension, la coriacité et la forme de l’apex des feuilles, le nombre de nervures secondaires, la longueur des stipules, la longueur des pièces du calice et de la corolle, la longueur des anthères, la forme, la dimension des fruits et graines. En résumé, la combinaison de tous ces caractères de diagnose nous a permis de mettre en évidence 5 groupes phénotypiques (tableau 6). Les détails de mesures des caractères sont données dans la description des espèces. La valeur de diagnose de ces caractères morphologiques est corrélée avec les données anatomiques obtenues à partir de coupes minces du pétiole. Trois caractères se sont avérés importants pour distinguer les groupes phénotypiques: . la localisation des cristaux dans l’écorce ou dans la moelle. . la présence ou absence de faisceaux libéro-ligneux internes. . le nombre de faisceaux conducteurs latéraux dans le système vasculaire du pétiole.

34 Tableau 6: Caractères de diagnose des groupes phénotypiques de Gardenia malgaches Groupes I II III IV V Caractères Pétioles Longueur (cm) [(0,2-) 0,5--0,8 (- [0,1--0.2 (- [0,01--0,1(- [(0,4-) 1--1,6] [(1,1-) 1,3-- 1,6] Min-Max Moyenne 0,9)] 0,6 0,3)] 0,1 0,2)] 0,05 1,3 1,4

Feuilles Nombre de nervures secondaires. Min-Max [6--9(-10)] 7 [4--5] 4 [5--6(7)] 5 [(8)9--10] 9 [9--10] 9 Moyenne [(5-)8,5-- 3,1--12 x 1,5-- 0,9--4 x 0,5-- 0,9--6,1 x 0.5- 4,5--15,5 x 3- 22,7(-25) x Dimensions (cm) 6,5 2,2 -2,8 -6,8 (1,9-2,5) 4,3-- Min-Max Moyenne 7,1x 4 2,4 x 1,3 3,5 x 1.6 10 x 4,9 9,5] Limbes 15,6 x 6,9

Coriacité semi-coriace semi-coriace semi-coriace coriace coriace

aigu ou obtus ou cuspidé ou Apex aigu aigu obtus arrondi mucroné Longueur (cm) Stipules Min-Max Moyenne [0,1--0,5] 0,2 [0,1--0,2] 0,1 [0,05--03] 0,1 [0,3--0,9] 0,5 [0,4--0,9] 0,5 Fleurs Longueur des lobes du [1,9--2,1 (3)] calice (cm) [4--6] 5 [2,9--3,1] 3 [4--6] 5 Inconnu 2 Min-Max Moyenne Longueur des tubes de [14.9--15,1] la corolle (mm) [10--13] 11,5 [8,9--9,1] 9 [8--13] 10,5 Inconnu 15 Min-Max Moyenne ) Fruits Diamètre (cm) Min-Max Moyenne [0,7--1,8] 0,9 [0,4--0,8] 0,5 [0,2--0,9] 0,5 [0,3--1,7] 0,9 [1,3--1,4] 1,2 Anatomie du Nombre de traces des 3 1 2 3 4 pétiole faisceaux latéraux Faisceaux libero- - - - - + ligneux internes Localisation des Ecorce et Ecorce et moelle Ecorce Moelle Ecorce cristaux (dans la) moelle Le regroupement à partir de ces caractères de diagnose a montré que dans chaque groupe phénotypique la répartition, en nombre des spécimens (Annexe IX) n’est pas similaire et varie de 3 à 48: groupe I – 48 spécimens groupe II – 11 spécimens groupe III – 21 spécimens groupe IV – 9 spécimens groupe V – 3 spécimens.

35 Ces cinq groupes phénotypiques ont des caractères distincts et peu variables entre eux; ces groupes sont arrangés au niveau espèce. Nous avons utilisé les caractères de diagnose pour l’établissement de la clé d’identification des espèces de Gardenia malgaches. Chaque groupe correspond à une espèce.

D. Clé de détermination 1 Feuilles généralement plus de 13,5 cm de long. Pétioles longs (plus de 1 cm), pubescents. [espèces des forêts humides]………………………………….……..……………2 1’ Feuilles généralement moins de 13,5 cm de long. Pétioles moins de 1 cm de long, glabres [espèces des forêts caducifoliées, savanes ou savoka]………..………………….……3 2-Stipules généralement glabres. Limbe de la feuille semi-coriace, atténué à décurrent à la base, avec domatie. Fruit pédicellé plus de 6 mm de long, moins robuste …………...……………………….………...…………………………………… Gardenia sp4 2’ -Stipules généralement pubérulents ou légèrement pubescents. Limbe de la feuille coriace, atténué à aigu à la base, avec ou sans domatie. Fruit pédicellé moins de 6 mm, jusqu’à 2 mm de long, robuste…………………………………………….. Gardenia sp3 3- Stipules longs (plus de 3 mm). Feuilles petites (plus, rarement moins de 6 cm de long), aigu à rarement obtus au sommet…………………….………. Gardenia rutenbergiana 3’ - Stipules courts (moins de 3 mm de long). Feuilles très petites (généralement plus de 6 cm de long), aigu à arrondi au sommet……………………………...………..……….…4 4- Arbrisseaux multicaules. Limbe de la feuille arrondi à obtus au sommet, rarement aigu. [espèces de steppe ou savane]. Pétioles moins de 1 mm de long. Domatie présente…………………….….……………………………………………....… Gardenia sp2 4’ - Arbustes monocaules. Limbe de la feuille aigu au sommet. [espèces des forêts galeries ou caducifoliées le long d’une rivière]. Pétioles 1 à 2 mm de long. Domatie absente ……………………..……..….….…………………………….……..…. Gardenia sp1 Gardenia rutenbergiana correspond au groupe I, Gardenia sp1= groupe II, Gardenia sp2= groupe III, Gardenia sp3=groupe IV, Gardenia. sp4= groupe V. Cette clé dichotomique montre que les espèces de Gardenia malgaches identifiées dans cette étude, en plus de la première espèce Gardenia rutenbergiana sont au nombre de 5. Quatre nouvelles espèces ont pu être identifiées en utilisant nos caractères de diagnose. La dénomination de ces nouvelles espèces ne pourra être faite qu’après vérification de tous leurs caractères. Pour le moment nous les gardons sous forme de sp1, sp2, sp3, sp4 car leur nomenclature attend de plus amples informations basées sur un plus grand nombre de spécimens en fleur, surtout pour les Gardenia sp3 et sp4.

36 E. Description des espèces de Gardenia malgaches 1. Gardenia rutenbergiana (fig. 6) Petit arbre , arbuste, arbrisseau monocaule ou multicaule (1-)3 -- [6]10 m de haut (fut 0,40 -- 8m). Diamètre: 10 -- 90 cm. Ecorce noueuse, un peu lisse à lisse, rhytidome caduque par plaque, mince à épais, légèrement rugueux, blanc à blanchâtre, beige ou grisâtre orangé. Branches lisses, écailleuses. Jeunes tiges cylindriques 0,1 -- 0,7 cm de diamètre, lisses, écailleuses gris clair. Stipules 0,1 -- 0,4 cm de long, légèrement rugueuses, marron foncé, glabres; apex tronqué. Feuilles caduques, opposées par 2; pétioles 0,1 -- 1,4 cm de longueur limbe obovale, oblongue à elliptique, 2 -- 3,1 x 1,5 -- 6,5 cm, semi-coriaces; base aiguë cunéiforme, à oblique; apex aigu à obtus ou arrondi; à nervure médiane plus ou moins proéminente, nervures secondaires bien distinctes, 5 -- 12, nervures tertiaires plus ou moins distinctes, face supérieure lisse, luisante, brune à brun foncé; face inférieure moins luisante, ivoire à marron; glabre. Domaties présentes. Inflorescence subterminale, se trouvant au deuxième nœud en dessous du bourgeon terminal, 1 inflorescence par axe, 1 -- 2 fleurs sessiles, par inflorescence. Fleurs 5 (–6) mères, 13 -- 18 mm de long; pédicelle 1 -- 3 mm de long; tube du calice cylindrique à campanulé, 4 - - 6 x 3 -- 4 mm, glabre; lobes digitées, linéaires, 2 -- 3 x 0,4 – 0,6 mm, raide, apex obtus à aigu. Corolle cylindrique à infundibuliforme, 1,1 -- 1,9 cm de long tube de corolle 1 -- 1,3 x 0,2 -- 0,4 cm, lobes obovales à elliptiques, 3 -- 9 x 3 -- 5 mm, glabre à pubescentes. Etamines : filet 1 -- 5 mm de long, filets linéaires, 0,6 -- 0,7 x 5 -- 5,2 cm de long. Style linéaire à oblanceolé, 13 -- 16 mm de long, lisse, glabre. Stigmate exserte, bilobé. Ovaire circulaire en section: 2 placentas, nombreux ovules emballés dans le tissu placentaire, placentation transitoire entre axile et pariétale. Fruits plus ou moins sphériques, 4 -- 12 mm de diamètre, lisses, verts à vert pales, pubescents. Graines plus ou moins discoïde, 1,5 -- 0,2 x 1,1 --2 x 0,4 -- 0,5 mm, rugueuses, blanches (fraîche) à marron clair (sèche).

37

D

Fig. 6: Gardenia rutenbergiana (APD 2559): A- Rameau florifère, B-Fleur en coupe

longitudinale, C-Fruit, D-Diagramme floral (5S) + [5P +5E] + (2C) n, axile .

38 Distribution : Ouest et Nord de Madagascar. Provinces de Mahajanga et d’Antsiranana. Habitat et écologie : Forêts décidues saisonnières, forêt sèche, forêt assez humide, colline, bord d’un cours d’eau, pente latéritique, terrain plat, sol latéritique rouge, érodé, sable brun, sol siliceux, plateau sablo-latérite, plateau sablonneux, terre rouge mélange de sable, sol sablonneux. Altitude: 225 -- 300 (650) m Phénologie : Floraison: novembre-janvier Fructification: presque toute l’année juillet-mai. Noms vernaculaires : Ambokombe, Bararaha, Embodrazana, Embokabe, Embokombe, Fandriambarika, Hembokabe,Hembokobe, Hembokombe, Kamoty, Lokomoty, Marofotsy, Menafelana, Ombokombe (Sakalava), Taolankenaborivavy. Utilisations locales : Fruits comestibles, bois de construction, poteau, case et clôture, bois de chauffe. Spécimens observés : Province de Mahajanga Route de Tsiroanomandidy, 5 Km de Maintirano, forêt d’Ambararatakely, 10 oct. 1980 (fr.), Rabevohitra 794 (32021 SF) (TEF). Maintirano, Ampangorina au bord gauche de la forêt Mandanisafa; alt. 70m; 27 oct.1954 (fr.) Dra Marcel 145 (12642 SF) (TEF). Maintirano, Andranofotsy, forêt de Beleza; alt. 25m; 30 mai 1956 (fr.) Dra 239 (16386 SF) (TEF). Morafenobe, sentier sur le village d’Androvakely, terrain en pente; alt. 175m; 14 mars 1964 (fr.) Laoza 137 (21653 SF) (TEF). Maevatanana, Antsiafabositra; alt. 928m; 24 déc.1987 (fl., fr.) Ratsirarison 277 (31874 SF) (TEF). Maevatanana, Andriba, Maroharona; alt. 499m; 25 déc. 1954 (fr.) Kasambo 13 (12406 SF) (TEF). Fivondronana et commune de Maevatanana, forêt sèche très dégradée à 12 Km Nord de Maevatanana, bord de la RN4, PK 326; alt. 200m; 11 nov. 1999 (fl.) Randrianaivo et al. ; RIR 435 (MO, TAN). Tsaratanana, forêt d’Ampasindava; alt. 676m; 27 avr. 1958 (fr.) Laoza 102 (19140 SF) (TEF). Tsaratanana, forêt d’Ampasindava; alt. 676m; 20 fév. 1959 (fr.); Laoza 127 (19486 SF) (TEF). 28 Km Sud de Maevatanana; alt. 400m; 03 mai 1974 (fr.); Gentry . 1142 (MO, TAN). Quelques kilomètres de Maevatanana; alt. 80m; 21 mars 1993 (fr.) Luckow 4254 (MO, TAN). Soalala, Ambakaky; (121m); 13 août 1951 (fr.) Razanajatovo 76 (3998 SF) (TEF). Soalala, Andranomavo RN8, (265m); 13 nov. 1953 (fr.); Rakotovao 5668 RN (TAN, TEF). Ambato Boeny, Ankijabe, Belanitra, Analamikoy, alt. 248m; 30 mars 1958 (fr.) Rakotoarimanana 5 (19091 SF) (TEF). Tsaramandroso, Maevarano, alt. 125m; 03 mars 1950 (fr.) Bertrand 76

39 (3124 SF) (TAN, TEF). Tsaramandroso, Manaratsandry; alt. 125m; 25 avr. 1952 (fr.) Ecoles forestières 7 4942 RN (TAN, TEF). Ambato Boeny, Tsaramandroso, forêt galerie longeant le ruisseau du puits de l’hôpital de Tsaramandroso; 21 mars 1953 (fl.) Razafimandry 35 (9638 SF) (TEF). Ambato Boeny, Tsaramandroso, Ankarafantsika, alt. 125m; 25 nov. 1950 (fl.) Ramamonjisoa 2588 RN (TAN). Marovoay, Ampombolava, Ampijoroa; alt. 65m; 07 fév. 1994 (fr.) Rabevohitra 2740 (33970 SF) (TEF). Fivondronana d’Ambato Boeny, commune de Manerinerina, village de Bevazaha à 18 Km Nord de Manerinerina, route d’Ambondromamy, Mampikony, dans la zone tampon d’Ankarafantsika RNI; alt. 118m; 17 mai 2001 (fr.) Randrianaivo et al. RIR 623 (MO, TAN). Marovoay, RNI Ankarafantsika, Antsiloky; alt. 65m; 24 fév. 1997 (fr.) Rabevohitra 3104 (34828 SF) (TEF). Tsaramandroso, Manaratsandry; alt. 125m; 05 janv 1951 (fr.) Rakotovao 9 (3470 SF) (TEF). Tsaramandroso, Ankarafantsika, alt. 120m; 25 nov. 1950 (st.) (S col.) 2086 (TAN). Mitsinjo, 270 Km au nord de Begisa; 22 juil 1965 (fr.) Therezien 141 25315 SF (TEF). Soalala, Baie de Baly, village de Baly vers la forêt d’Ambinda; alt. 50m; 09 fév. 2000 (fr.) Davis et Rakotonasolo APD 2559 (TAN, K). Route de Mahajanga P K. 285; alt. 499m; (sans date) (fr.) Capuron 140 SF (TEF). Port Bergé, Ampakobe; alt. 42m 17 avr. 1951 (fr.) Rabesaona 6 (3367 SF) (TAN, TEF). Port Bergé, Ampakombe; alt. 320m; 18 janv. 1952 (fr.) Rabesaona 72 (TEF). Marovoay, Soalala, Andranomavo, Ampitsahabe; alt. 265m; 14 juillet 1954 (fr.) (S col.) 150 RN (TAN). Analalava, Ankaebo; alt. 274m; 10 mars 1951 (fr.) Lafont 12 (3418 SF) (TEF). Analalava, Ambodimanary; (226m); 20 oct. 1952 (st.) (S col.) Lafont 19 (TEF). Antsohihy, Andampinarosy, Boro; alt. 164m; 18 déc. 1955 (fr.) Rabemananasy 9 (15520 SF) (TEF). Antsohihy, Ambodimary, Ambatomainty, Ampombila; alt. 274m; 14 fév. 1955 (fr.) Fatidra 12994 SF (TEF).

Province d’Antsiranana : Diégo-Suarez, entre les bassins de la Saharenana et de Rodo, rebord sud du plateau de Sahafary, lisière supérieure de la forêt d’Andranomadiro; alt. 300m; 27 déc. 1963 (fl.) Capuron 6062 (23062 SF) (TEF). Ouest du bassin de la Saharaina, forêt de Sahafary; (sans altitude); 25 avr. 1963 (st.) Capuron 5703 Bis (22703 SF Bis) (TEF). Sud de Mangaoka, massif de l’Ankotekona; alt. 100m; 26 janv. 1966; (fr.) Capuron 7466 (24466 SF) (TEF).

40 2) Gardenia sp1 (fig. 7) Petit arbre ou arbre ou arbuste , buissonnant, 2 -- 5 m de haut, Diamètre atteignant 3 cm. Ecorce lisse, gris-clair/tacheté de brun. Jeunes tiges circulaires, 0,4 -- 0,8 cm de diamètre, lisses, grises à beiges, glabres. Stipules 0,1 -- 0,2 cm de long, plus ou moins rugueuses, marron foncé, pubescentes, apex tronqué. Feuilles opposées par 2 persistantes; pétiole 0,1 -- 0,4 cm de long, limbe elliptique à oblongue, 0,9 -- 4 x 0,5 -- 2,2 cm, non canaliculé, base cunéiforme à aiguë, apex oblique ou arrondie, semi-coriace, glabre; nervure médiane non proéminente; nervures secondaires plus ou moins distinctes, 6 -- 7; nervures tertiaires peu distinctes; face inférieure peu luisante, ivoire à marron, face supérieure lisse, luisante, brune à brun- foncé. Domaties présentes Inflorescence subterminale, se trouvant au premier ou deuxième nœud en dessous du bourgeon terminal, 1--2 par inflorescence, 2 fleurs par inflorescence, sessile. Fleurs sessiles, 5-mères, 14 -- 16 mm de longueur; pédicelle 1 -- 1,2 mm de long. Calice obové, 1,9 -- 2,1 x 2,9 -- 3,1 mm, tube de calice tubulaire, 2,9 -- 3,1 x 1,9 -- 2,1 mm, lobes du calice lancéolées à étroitement; 3,9 -- 4,1 x 0,9 -- 1,1 mm, glabres, apex acuminé. Corolle infundibuliforme, 1,2 - - 1,4 cm de long; tube de corolle 0,9 x 4 cm; lobes de corolle obovées, long de 3 -- 5 mm, glabre. Etamines : filet 0,9 -- 1,1 mm de long, filets linaires, 0,49 -- 5,1 mm. Fruits globoïdes ou ellipsoïdes, 4--5 (-8) x 0,4 -- 0,8 mm, plus ou moins lisses, verts, glabres. Graines plus ou moins discoïde, 4 x 1--2 x 1 mm, ruguleuses, marron clair (sèche).

Distribution : du Sud jusqu’à l’Ouest de Madagascar: provinces de Toliara, Fianarantsoa, Mahajanga. Habitat et écologie : Forêt galerie sur sol latéritique, forêt décidue saisonnière, rivière sable brun avec grès. Terre sèche. Altitude (2-)100 -- 200 m

Phénologie : Floraison: octobre - février. Fructification: toute l’année. Noms vernaculaires : Ambokombe, Betoera, (dialecte Barabory), Mokombe, Nokambe, Ombokombe

Utilisations locales : bois de chauffe, fabrication de charbon de bois.

41 Spécimens observés : Province de Toliara: Forêt de Lambomakandro, (505m); 26 fév. 1949 (fl. & fr.); Capuron 547 SF (TEF). Morondava, forêt d’Andalandahalo 45 Km Nord Est de Morondava, forêt de Kirindy; alt. 20 m; 20 fév. 2000 (fr.) Davis et Rakotonasolo APD 2575 (TAN,K).

Province de Fianarantsoa: Fenoarivo, Ambalavao massif de l’Ingaro; alt. 1842m; 13 fév. 1955 (fr.) Razafindrakoto 147 (13760 SF) (TEF).

Province de Mahajanga: Antsalova, concession M. Berthe, Nord Ouest de la forêt Tsimembo; alt. 146m; 21 déc. 1953 (fr.) Martin 42 (8261 SF) (TEF). Antsalova, Ouest d’Ambereny, forêt de Tsimembo; alt. 146m; 06 oct. 1965 (fl. & fr.) Capuron 7141 (24141 SF) (TEF). Antsalova, Masoarivo, Ambereny, 500 m à l’intérieur de la forêt au Nord Ouest du campement des travailleurs M. Berthe d’Ambereny; alt. 145m; 01 oct. 1954 (fl.) Dra Marcel 125 (11179 SF) (TEF). Antsalova, alt. 146m; 02 déc 1958; (fr.) Botoalina 10269 RN (TEF). Antsalova; 1 Km à l’ouest de Bevitika; alt. 100 -- 200m; 01 déc. 1992 (fr.) Edmond et Laivao 2267 (TAN). Maintirano, Ankirijigoty, 3 Km sud du village d’Amboloando, forêt d’Amboloando; alt. 50m; 14 mai 1955 (fr.) Rongatsy 7 (14102 SF) (TEF).

42 A B

Fig. 7: Gardenia sp1 (Labat 2267): A- Rameau fructifère, B- Fruit.

43 3) Gardenia sp2 (fig. 8) Arbrisseau ou arbuste , multicaule 0,7 -- 2,5 m de haut, fut 0,5 m, Diamètre atteignant 4 cm. Ecorce plus ou moins mince, lisse, verdâtre. Jeunes tiges cylindriques, 0,2 -- 0,5 cm de diamètre, écailleuses, épaisses lisses, gris clair à beige. Stipules 0,05 -- 0,3 cm de long, marron foncé, glabre, apex arrondi à tronqué. Feuilles persistantes; pétioles (0,01-) 0,1 - - 0,3 cm de long, caréné, limbe elliptique à obové, 0,9 -- 6,1 x 0,5 -- 2,8 cm, semi-coriace, base aiguë à cunéiforme ou arrondie, apex aigu à obtus ou arrondi; nervure médiane plus ou moins proéminente, nervures secondaires plus ou moins distinctes, 5 -- 10, nervures tertiaires plus ou moins distinctes, face inférieure moins luisante, ivoire à marron, glabre face supérieure lisse, luisante verte jaunâtre, à vert foncé (matières vivantes), brun à marron (matières sèches); glabre. Domatie absente. Inflorescence subterminale, se trouvant au premier, deuxième et 3-ème nœud en dessous du bourgeon terminal, 1 -- 2 fleurs par inflorescence. Fleurs sessiles, 4 -- 6 mères, 12 -- 17 mm de long, pédicelle 1 -- 2 mm de long. Calice obové, 3 -- 4 x 2 mm; tube de calice tubulaire, 4 -- 6 x 2 – 2,9 mm, glabre; lobes de calice lancéolées à étroitement linéaires, 2 -- 6 x 1 -- 2 mm, glabres, apex acuminé. Corolle infundibuliforme, 1,4 -- 1,8 cm de long; tube de la corolle 0,8 -- 1,3 x 0,3 -- 1,6 cm; lobes de la corolle ovales à obovées, 4 -- 6 x 3 -- 5 mm, glabre. Etamines : filet 0,2 -- 5 mm de long, filets plus ou moins linéaires, 6 -- 7 x 0,7 -- 2 mm, vertes. Style plus ou moins cylindrique, stigmate exserte, bilobé, lobe elliptique 6 -- 8 x 1 -- 2 mm, vert, glabre, apex obtus. Ovaire à section angulaire 2 placentas, uniloculaire, nombreux ovules enfouis dans le tissu placentaire. La placentation est axile aux extrémités de l’ovaire mais pariétale au niveau médiane. Fruits sphériques à ovoïdes, 2 -- 10 mm de diamètre, plus ou moins lisses, vert à vert jaunâtre(matières vivantes). Graines ovoïdes à triangulaires, 1 -- 2 x 1 -- 2 x 0,5 -- 0.7 mm, rugueuses, marron clair (sèches ), glabres.

Distribution : Sud, Centre, Ouest de Madagascar: provinces de Toliara, Fianarantsoa, Mahajanga.

Habitat et écologie : sommet d’une colline de savane, savane, forêt décidue saisonnière avec Psidium sp, sol sableux quartzique. Savane sèche avec Bismarckia nobilis et Combretum sp , reste de forêt décidue sur schiste. Massif gréseux, sol argilo- sablonneux, terrain plat, sol calcaire plateau, sol siliceux roux. Altitude: (300) 800 -- 1000m.

44 C

D

A B E

+ Axe

F

Fig. 8: Gardenia sp 2 (APD 2171) A- Rameau florifère, B- Face inférieure d’une feuille montrant les domaties, C- Fleur vue de profil, D- Coupe longitudinale d’une fleur, E- Fruit, F- Diagramme floral.

45 Phénologie : Floraison: novembre – mai, probablement toute l’année. Fructification: novembre – juillet, probablement toute l’année. Noms vernaculaires : Tapialahy, Hazombola, Matsaky, Somangy, Tapiatsihotsy, Lokombitiky (Bara), Karepoka Utilisations locales : l’infusion des feuilles est un remède contre le diabète, le bois est utilisé comme pieux de case.

Spécimens observés : Province de Toliara: Route de Morondava; forêt de Sakamena, bas de Janjina; alt. 1265m; mai 1976; (fr.) Morat P . 4256 (TAN). Environ Malaimbady; alt. 250m; sept. 1956 (st.) Bossen J. 9923 (TAN). Morondava, 1340 Km N de Morondava entre Malaimbady et Ambatolahy; (sans altitude); 23 fév. 2000 (fr.). Davis et Rakotonasolo APD 2591 (TAN, K). Morondava 3 Km (GPS) Sud Est de Miandrivazo; alt. 200m; 24 fév. 2000 (fr.) Davis et Rakotonasolo APD 2593 (TAN,K). Miandrivazo 200 m sud du village de Miandrivazo; alt. 465m; 29 juillet 1986 (fr. & bt.) Rabevohitra 1605 32834 SF (TEF). Miandrivazo à 3.5 Km sud Est de Baraboka; (sans altitude); 13 déc. 1952 (fr.) Ralaizafy 11 (6306 SF) (TEF).

Province de Fianarantsoa: Ihosy Ranohira; Andriamanero; alt. 1028m; 10 avr. 1987 (st.) Abraham 965 (31418 SF) (TEF). Ihosy Parc National Isalo Ankezabe; alt. 765m; 09 fév. 1972 (fl.) Kasambo 110 (30797 SF) (TEF). Ihosy, massif d’Isalo; 23 juil 1954 (fr.) Razafindramonjy 140 (14334 SF) (TEF). Ouest d’Ihosy; massif gréseux de l’Isalo aux environs du col des Tapias; (sans altitude); nov. 1955 (fl. & fr.) Capuron 2656 (11656 SF) (TEF). Ihosy; 10 Km Nord d’Ihosy; alt. 840m; 08 nov. 1988 (fl.); Davis et Rakotonasolo APD 2171 (TAN, K). Ouest d’Ambalavao, Est de l’Ambasy, le long d’un torrent sur les pentes Nord; alt. 900 -- 1000m; 09 déc. 1974 (fl.) Cremers 3573 (TAN).

Province de Mahajanga: Ouest, Bongolava, 10 Km Est de la région d’Itondy, sommet d’une colline de savane; alt. 800 -- 850m; 14 mars 1990 (fl. & fr.) Carlson 68 (TAN). Pays Sakalava, Bongolava; (sans altitude); 27 déc. 1946 (S col.) 6547 (TAN). Morafenobe, Beravina aux

46 environs du village Honko Ampoza; (sans altitude); 07 mai 1954 (fl.) Francel 510319 SF (TEF). Pays Sakalava, Menabe, alt. 423m; 29 déc. 1946; (S col.) 6594 (TAN).

4) Gardenia sp3 (fig. 9) Arbuste, 4 -- 6m de haut, Diamètre atteignant 3 cm. Jeunes tiges cylindriques, (0,2- )0,3 -- 0,7 cm de diamètre, rugueuses à lisses, grises à marron clair. Stipules 0,4 -- 0,7 cm de long, lisses, marron foncé, puberuleuses, apex tronqué. Feuilles persistantes/caduques; pétioles 0,5 -- 1,6 cm de longueur, aplati légèrement limbe elliptique, 4,5 -- 15,5 x 3 -- 6,8 cm, coriaces, base aigu à cunéiforme ou oblique, apex aigu à obtus, nervure médiane proéminente, nervures secondaires bien distinctes, 6 -- 7, nervures tertiaires bien distinctes, face supérieure lisse, marron, face inférieure moins luisante, ivoire à marron, glabre. Domatie absente à présente. Inflorescence subterminale, apparaissant au deuxième nœud en dessous du bourgeon, terminal 2 fleurs sessiles par inflorescence. Fleurs 5-mères, pédicelles de 2 mm, 18,9 -- 19,1 mm de longueur, pédicelle. Calice obovoïde, 2 -- 4 x 1 -- 2; Calice tubulaire, 2 -- 3 mm de long, glabre, lobes de calice linéaires 0,4 -- 0,5 mm de long, apex obtus. Corolle infundibuliforme, 1.8--2 cm de long; tube de corolle 1,5 x 0,4 cm; lobes obovés, 4 -- 5mm, pubescent. Etamines : filet 2 mm de long, anthères linéaires 0,7 x 0,1 cm. Style, stigmate non vus. Fruits globoïdes à ovoïdes 3 -- 19 mm de diamètre, lisses, verts, glabres. Coupes transversales de l’ovaire, placentation axile aux extrémités de l’ovaire et pariétale au niveau médian. Graines arrondies à ovoïdes 2 -- 2,1 x 1 -- 15 x 0,9 -- 1 mm, rugueuses, marron clair, glabres.

Distribution : Nord de Madagascar: province d’Antsiranana.

Habitat et écologie : forêt sèche ou distribué dans les forêts sempervirentes de basses altitudes ou ravines, forêt dense humide sempervirente, domaine de Sambirano. De 50 -- 110 (400) m d’altitude.

Phénologie : Floraison: mars, août, décembre

47

Fig. 9: Gardenia sp3 (Birkinshaw 157): A- Rameau fructifère, B- Fruit.

48 Fructification: mai, juillet, août, novembre. Nom vernaculaire : Lokomoty, Lokomotro.

Utilisation locale : inconnue

Spécimens observés : Province d’Antsiranana: Ambanja Maherivaratra; alt. 843m; 14 nov. 1979 (st.) Rabevohitra 396 (29623 SF) (TEF). Bekaka; Benavony; alt. 400m; 25 juillet 1953 (fr.) Rabearivo (7507SF) (TEF). Sud Est d’Ambilobe, clairières de la forêt d’Anjahana; alt. 512m; 28 août 1973 (fr.) Cremers 2693 (TAN). Ambanja, forêt d’Ambanja; alt. 842m; déc. 1964 (fl.) (sans collecteur) 1149 (TAN). Ampondrambe, Ambanja; alt. 840m; 20 mars 1950 (fl.) Gachet 75 (3156 SF) (TAN, TEF). Chaîne du Galoka, Sud Ouest d’Ambilobe, Nord Est de la fin de la route, 5 Km le long de la route de Beramanja; alt. 100m; 01 juillet 1987 (fr.) Philipson 2007 (MO, TAN).

49 5) Gardenia sp4 (fig. 10) Arbre ou petit arbre , 4 -- 8 (-12) m de haut. Diamètre 13 cm. Ecorce, mince, lisse, noirâtre. Branches lisses, écailleuses Jeunes tiges circulaires, 0,31 -- 0,65 cm de diamètre, lisses, vert clair. Stipules 0,4 -- 0,9 cm de long, lisses, marron, glabre; apex tronqué. Feuilles vert clair, base cunéiforme à aigu. Sommet aigu à cuspidé; pétioles 0,9 -- 1,5 cm de long, aplati légèrement, canaliculé, pubescent; limbe elliptique à obové, (5-)8,5 -- 22,7(-25) x (1,9 - - 2,5) 4,3 -- 9,5 cm aigu à cuspidé, nervure médiane proéminente, nervures secondaires bien distinctes, 8 -- 10, nervures tertiaires bien distinctes; face inférieure moins luisante, bleu vert à marron (matières sèches); face supérieure lisse, luisante, marron. Domatie présente Inflorescence subterminale, se trouvant au deuxième nœud en dessous de l’apex, 1 par axe, 1 -- 4 fleurs par inflorescence, sessile. Fleurs inconnues. Fruits elliptiques à ovales, 11,1 -- 11,2 x 0,3 --1,4 mm de dimensions, plus ou moins lisses, jaune-vert à vert, glabre. Graines ovoïdes 2,9 -- 3,1 x 2,9 -- 3,1 x 1,1 -- 1,2 mm, rugueuses, marron clair.

Distribution : Nord de Madagascar: province d’Antsiranana. Habitat et écologie : Forêt dense sec, forêt secondaire, savoka. Dans une altitude de 200 -- 270m. Phénologie : Floraison: inconnue Fructification: avril, décembre. Nom vernaculaire : Kamoty. Utilisation locale : inconnue

Spécimens examinés : Province d’Antsiranana : Besinkara 500m en dessous d’Ambalafary sur le chemin d’Anabotoaka, Reserve Spéciale de Manongarivo; alt. 270 m; avr 1999 (fr.) Derleth 95 (52050 G) (G, TAN). Besinkara 2 Km en dessous d’Ambalafary; Est d’Ankaramibe, Réserve Spéciale de Manongarivo; alt. 200 m; 02 oct. 1996 (fr.) Gautier. 3174 (63170 G) (G, TAN, TEF). Ambalafary; Est d’Ankarimibe, Réserve Spéciale de Manongarivo; alt. 240m; déc 1993 (st.) Rakotomalala et al. 7 (MO, TAN).

50 A

B

Fig. 10: Gardenia sp4 (Gautier 3174): A- Rameau fructifère, B- fruit.

51 F. Distribution géographique et écologie de Gardenia malgaches D’après nos observations sur terrain, les récoltes et les informations sur les étiquettes d’herbiers, la majorité des espèces de Gardenia malgaches se rencontrent dans le domaine de l’Ouest de l’île y compris le domaine de Sambirano (carte 2), dans la flore sous le vent de la division phytogéographique de Perrier De La Bathie, 1921 (Annexe X), de la région de Mangaoka (Antsiranana) jusqu’à Morondava (Toliara); sur sols latéritiques ou sablo- latéritiques, sols siliceux roux, argileux, schistes d’après Dupuy et Moat 1995 (Annexe XI); les espèces préfèrent les bioclimats semi-humide et sèche de Cornet et al . (1921) (Annexe XII). Aucun spécimen de Gardenia n’a été récolté dans le domaine du centre de Humbert (1955) (Annexe XIII), dans l’Est et de l’Extrême Sud (carte 2).

Toutefois Gardenia sp1 se trouve dans les forêts galeries ou les bords de rivière des forêts décidues sèches (Annexe XIV) et Gardenia sp4 a été rencontrée dans les forêts humides de Manongarivo de 100 à 200 m. Gardenia rutenbergiana, Gardenia sp3 , et Gardenia sp2 préfèrent les forets sèches ou les savanes. La distribution de chaque espèce dans tout Madagascar est donnée dans l’Annexe XV et XVI. Selon l’espèce, l’altitude des localités varie généralement de 50 à 650 m: Gardenia sp2 sont rencontrées à une altitude de 50 à 110 parfois 400 m mais Gardenia sp3 sont réparties à des altitudes plus élevées: plus de 300 m, souvent entre 800 -- 1000m.

Toutes les espèces, à l’exception de l’espèce sp4 se développent essentiellement dans les forêts sèches décidues et les savanes à Acridocarpus, à Aristida rufescens et à Terminalia qui sont les principaux taxa associés (Annexe XVII) aux Gardenia.

Dans les savanes, nous avons observé Blastophaga (HYMENOPTERES) butinant le nectar de Gardenia rutenbergiana , ses poils étant couverts de pollens. Cet insecte est probablement un pollinisateur potentiel de l’espèce.

• Phénologie des espèces de Gardenia malgaches Les différences de préférence écologique influent aussi sur la phénologie des espèces. Pour les espèces de Gardenia , la floraison s’étale sur presque toute l’année; elle est quand même plus abondante pendant la saison des pluies, d’octobre à mars, avec un pic (fig.

52 11) situé entre le mois d’octobre et décembre (65% des spécimens en fleurs). La fructification se déroule aussi presque toute l’année; le maximum de spécimens en fruit se rencontre du mois d’octobre à février.

0 10 0 20 0 30 0 km S# S#S#

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Carte 2: Distribution géographique des espèces de Gardenia à Madagascar

(○ Gardenia rutenbergiana , ● Gardenia sp1, $ Gardenia. sp2,

% Gardenia sp3 U Gardenia sp4).

53 15

10 Fruits 5 Fleurs

0

s i t v Nombre de spécimens nv p a Mr Ma No J Juillet Se Mois

Fig. 11: Gardenia spp. Etats phénologiques des espèces au cours du cycle annuel

G. Discussion L’utilisation des différentes méthodes utilisées au cours de cette étude s’est avérée appropriée pour l’obtention des caractères de diagnose fiables appliqués à l’étude systématique des Gardenia malgaches et pour résoudre les confusions sur la délimitation des espèces au sein du genre. Les résultats des analyses morphologiques ont une importance certaine en taxonomie et nous ont permis de classer les spécimens en 5 groupes phénotypiques. Le degré de variance de leurs caractères morphologiques a été analysé statistiquement. La division de ces groupes est confirmée par la structure anatomique du pétiole. Nous maintenons que ces 5 groupes phénotypiques ont valeur d’espèce parce que les ressemblances et les différences des caractères qui se maintiennent à l’intérieur du genre le subdivisent en espèces d’après Radford et al . (1974), Judd et al . (1999) et Schatz (2001). Il faut aussi noter que nous avons pu corriger des erreurs de détermination de différents spécimens dans les 2 herbaria TAN et TEF. En fait, parmi les 101 spécimens des 2 grands herbaria d’Antananarivo 74 ont été identifiés comme Gardenia rutenbergiana et 27 sont notés en Gardenia «sp.» ou Genipa . Pourtant nous avons identifié 43 spécimens pour Gardenia rutenbergiana et 38 spécimens ont été déterminés pour les nouvelles espèces.

Comme aucune étude n’a été entreprise sur les espèces de Gardenia malgaches, les résultats sur l’analyse phytochimique et la description des pollens sont ici fournis à titre indicatif. La présence de tannins des genres de la tribu des GARDENIEAE (Hallé, 1967) a été confirmée chez le genre malgache.

54 Malgré la publication de Straka et Simon en 1969 décrivant les pollens de Gardenia decaryi comme des eumonades isopolaires, nos résultats confirment que les pollens sont en tétrades calymnées chez les Gardenia malgaches. Ce caractère est commun aux espèces du genre Gardenia dans le monde. Ces résultats soutiennent les affirmations de Rakotonasolo et Davis (2003) rapportant que Gardenia decaryi, décrit par Straka et Simon en 1969 n’est qu’un basionyme de Rothmannia decaryi.

Par ailleurs, l’anisophyllie, l’inflorescence axillaire et/ou subterminale, la forme sphérique des fruits, les pollens en tétrades attestent la position de Gardenia dans la sous tribu des GARDENIINAE (Robbrecht et Puff, 1986). En général, la placentation des GARDENIEAE, principalement les genres africains, sont axiles d’après Hallé (1967). Mais nos résultats confirment les observations de Robbrecht et Puff (1986) sur la placentation des GARDENIEAE dans le monde. Le type de placentation transitoire entre axile et pariétale de Gardenia atteste que les espèces du genre sont donc en cours d’évolution (Robbrecht et Puff, 1986).

Etant donné l’existence de divers systèmes de classification de la famille des RUBIACEAE, nos résultats confirment au moins le maintien des RUBIACEAE dans les Gentianales. En effet, les caractères morphologiques de cet ordre coïncident avec ceux de Gardenia , de plus que Judd et al ., (1999) ont regroupé dans cet ordre des Gentianales 2 familles: les LOGANIACEAE et RUBIACEAE, qui ont des faisceaux conducteurs dans leur moelle (Metcalfe et Chalk, 1957). Ces faisceaux conducteurs ont été remarqués dans une des espèces malgaches Gardenia sp4, ce qui pourraient indiquer la relation entre les RUBIACEAE et les autres familles dans l’ordre des Gentianales (Radford et al ., 1974).

Malgré la fiabilité basée sur l’analyse statistique et anatomique des résultats obtenus, cette étude est loin d’être complète et beaucoup reste à faire. L’insuffisance de matériel végétal à notre disposition et le nombre assez limité des localités visitées ont en partie handicapé nos résultats. En réalité, notre étude s’est basée principalement sur des spécimens d’herbiers dont plusieurs ne sont pas fertiles. De ce fait, les résultats sur la phénologie de Gardenia nécessitent des vérifications sur le terrain. De plus amples observations sur le terrain à toutes les saisons pourraient donc compléter les données sur la phénologie; obtenues sur les étiquettes d’herbiers.

55 L’étude comparative sur la morphologie florale n’est pas complète parce que le nombre des échantillons en fleurs est limité. C’est pourquoi les données sur l’embryologie et les plantules font défaut. Même si les fleurs de Gardenia sp4 sont inconnues, cette lacune est comblée par les caractères à valeur de diagnostique de l’anatomie du pétiole et des feuilles. Chez les Gardenia malgaches les caractères floraux varient très peu. Néanmoins pour bien évaluer si l’espèce sp4 de Gardenia est allopatrique ou sympatrique, c’est à dire que si la spéciation est due à l’isolement géographique ou non, il faut revoir et comparer les caractères des espèces de Gardenia à larges feuilles d’une région humide à une autre. Comme le nombre de spécimens de Gardenia sp3 et Gardenia sp4 est très limité et que ces espèces ont peu de caractères distinctifs; d’autres prospections, des récoltes et des observations d’autres herbiers des herbaria dans le monde devraient être faites pour bien valider leur position. Et les matériels frais collectés seraient utiles pour compléter les études anatomiques sur des organes autres que le pétiole. Ainsi la présence de faisceaux internes dans tout le tissu de Gardenia pourrait être vérifiée.

Si on compare les caractères de Gardenia malgaches avec ceux des Gardenia du monde, les résultats de Bridson, Verdcourt (1988) et Hallé (1970) ont montré que le genre malgache présente certaines particularités. En effet, les fleurs peuvent être parfumées ou non tandis qu’au Gabon les fleurs sont toutes fortement parfumées. Les fleurs sont de petite taille environ de 1,5 cm de long alors que celles des Gardenia d’Angola sont volumineuses avec une longueur de 23 -- 28 cm (Hallé, 1970). Les graines sont de petite taille 1 mm de diamètre, alors qu’en Asie Gardenia jasminoides a des graines de 3 -- 4 mm de diamètre.

Etant donné la concentration des Gardenia dans l’Ancien Monde qui est probablement le centre de spéciation du genre, il serait intéressant d’approfondir la question sur la biogéographie des Gardenia à Madagascar et voir si les conditions écologiques de l’île ne sont peut - être pas favorable à leur dispersion.

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CONCLUSION

57 L’étude des espèces de Gardenia malgaches a procuré des informations utiles pour la résolution, bien qu’en partie, des problèmes d’identification des RUBIACEAE au niveau des rangs taxonomiques infra famiaux. Elle a contribué en partie à la compréhension de cette grande famille et a fourni des données complémentaires sur la flore malgache. En réalisant cette révision systématique sur les Gardenia malgaches, nous avons atteint nos objectifs car nous avons pu: • identifier les caractères de diagnose permettant de délimiter les espèces de Gardenia malgaches. • établir une clé de détermination. • identifier et décrire les espèces du genre. • dresser des cartes de distribution des espèces pour connaître leurs habitats et leurs exigences écologiques.

Cette étude bien qu’incomplète a révélé que le genre Gardenia à Madagascar comporte éventuellement cinq espèces parmi lesquelles 4 sont nouvelles en plus de Gardenia rutenbergiana . Ce travail a mis en évidence le type de placentation transitoire entre axile et pariétale des Gardenia malgaches. Pour la première fois, la présence de faisceaux conducteurs dans la moelle du pétiole a été révélée chez une espèce Gardenia . La morphologie, l’anatomie, la palynologie, la phytochimie et la statistique ont été utilisées et ont permis de conclure que: les pétioles, les feuilles et les stipules en particulier, présentent des formes et des tailles fortement variables et utiles à la systématique des Gardenia malgaches.

La longueur des stipules et des feuilles varie en fonction des conditions écologiques où les espèces se développent. Ainsi, les espèces à stipules longs et à grandes feuilles sont rencontrées dans les forêts humides sempervirentes du Sambirano; par contre celles qui ont des stipules courts et des petites feuilles se trouvent dans les forêts décidues sèches et savanes. A partir des observations sur terrain, toutes les données bibliographiques et les étiquettes d’herbiers indiquent que Gardenia est réparti dans les zones semi-humides et sèches de l’île. Les espèces 3 et 4 de Gardenia sont proches morphologiquement par la dimension de leurs feuilles et la longueur de leurs stipules. Gardenia rut enbergiana et sp2 ont la même forme de feuille, sp1 est plus ou moins séparée des autres espèces par la forme de l’apex et la dimension des feuilles.

58 Les caractères morphologiques corrélés avec les caractères anatomiques des pétioles ont montré que le nombre de faisceaux libero-ligneux latéraux dans le pétiole et la localisation des cristaux varient à l’intérieur des espèces.

La présente étude est loin d’être exhaustive et beaucoup reste à faire. Des études plus approfondies doivent être entreprises sur les espèces pour bien confirmer leur position systématique avant de nommer les quatre nouvelles espèces entre autres : la collecte d’un plus grand nombre d’échantillons en fleurs dans différentes régions, différents types de formations végétales est nécessaire surtout pour les Gardenia sp3 et G ardenia sp4. Des études plus poussées sur la pollinisation, l’anatomie comparative de différents organes de toutes les espèces complétées avec la phytochimie, l’analyse moléculaire des feuilles pourraient apporter des informations précieuses sur la phylogénie des espèces. D’autre part, jusqu’à présent aucune information sur le statut de conservation des Gardenia malgaches n’est disponible. Ainsi, il faudrait entreprendre des études écologiques plus détaillées, des inventaires biologiques, des études ethnobotaniques et connaître la taille et la distribution des sous populations dans une région donnée et dans tout Madagascar afin d’établir le statut de conservation des Gardenia malgaches.

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ANNEXES Annexe I: Noms vernaculaires des espèces de Gardenia malgaches et leur localité.

Récolteurs et numéros des Groupes Noms vernaculaires Localité herbiers Laoza 127 Ambokombe dialecte Tsaratanana. Marofotsy

Laoza 137 Ampasindava Sitampiky Embokabe Ambato-Boeny.

Rakotovao 5668 RN Embokombe Soalala, Andranomavo

Razafimahandry 162 Embokombe ou Ambato -Boeny, Ankijabe. Karempoka Laoza 102 Embokombe dialecte Maevatanana, Andriba Marofotsy . Abraham 965 Fandriambarika Maintirano, Ambararatakely.

Razafimandry 35 I Hembokombe Ambanja, Maherivaratra

Rabesaona 72 Kamoty Port Bergé, Ampakobe. Rakotovao 9 Kamoty Maevatanana, Andriba. Ambato-Boeny, Tsaramandroso. Tefimalala 85 Kamoty Androvakely. Rabevohitra 792 Lokomoty Forêt d'Ambararatakely. Razanajatovo 76 Lokomoty Tsaramandroso, Manaratsandry. Rabesaona 6 Ombokombe Analalava, Ankaebo. Kasambo 110 Somangy synonyme Parc-National Isalo. Tapialahy

Rabevohitra 396 Taolankenaborivavy Soalala, Andranosira. Kasambo 13 Bertrand 86 Embodrazana Marofotsy Antsohihy, Andampinarosy

Rakotoarimanana 5 Embokombe Maintirano, Andranofotsy Dra Marcel 239 Embokombe Tsaramandroso, Maevarano.

Rabemananasy 9 II Hembokombe Soalala, 150 RN Hembokombe Andranomavo. Hembokombe Bertrand 61 Ombokombe Ambato- Boeny,

Ramamonjisoa 2588 Kamoty, Embokombe Tsaramandroso Récolteurs et numéros Groupes Noms veranculaires Localités des herbiers Rakotonirina 032 Betoera Miandrivazo Rabevohitra 1605 Hazombola Isalo. Ralaizafy 11 III Karepoka Morafenobe, Beravina Francel 5 Matsaky Miandrivazo Razafindramonjy 140 Tapialahy Beraboka. Gachet 75 Lokomotro Ambanja, forêt classée d'Ambato. Begue 54 IV Lokomoty Ambanja, Ampondrabe. Randrianaivo 239 Lokomoty Ambanja, Ampondrabe Derleth 95 Kamoty Réserve Spéciale de Manongarivo Gautier 3174 Kamoti Réserve Spéciale de V Manongarivo. Besinkara Rakotomalala 7 Kamoty Réserve Spéciale de Manongarivo.

Annexe II: Liste de parties, utilisées par la population de la plante chez Gardenia malgaches.

Parties utilisées Bois Ecorces Feuilles Fruits Récolteurs et numéros des herbiers Dra Marcel 145 (12642 SF) + Fatidra 171 (12994 SF) + Francel 5 (103198 SF) + Laoza 102 (19140 SF) + Laoza 137 (21653 SF) + Laoza 127 (19468 SF) + Kasambo 13 (12406 SF) + Ralaizafy 11 (6306 SF) + Rongatsy 7 (14102 SF) + Randrianaivo 239 + + Abraham 965 (31418 SF) + Kasambo 110 (30797 SF) + Rakotonirina 032 + Laoza 137 (21653 SF) + Tefimalala 85 (25051 SF) +

SF: Service Forestier du TEF

Annexe III: Liste des herbiers observés. Les spécimens suivis de SF sont à TEF et les autres sont à TAN et du DBEV(Ankatso). Abraham 965 (31418 SF) Kasambo 13 (12406 SF) Randrianaivo et al ., 435 1241 (31694 SF) 110 (30797 SF) 623 Begue 54 (29281 SF) Labat et Laivao Edmond 2267 Ratsirarison 277 (31874 SF) Bertrand 86 (1864 SF) Lafont 19 Razafindrakoto 147 (13760 SF) Birkinshaw 157 Laoza 102 (19140 SF) Razafimahandry 35 (9638 SF) Bossen 9923 127 (19468 SF) 162 (19330 SF) Botoalina 10269 RN 137 (21653 SF) Razanajatovo 76 (3998 SF) Capuron 140 SF Luckow 4254 Rongatsy 7 (14102 SF) 547 SF Martin 42 (8261 SF) Tefimalala 85 (25051 SF) 2656 (11656 SF) Morat 4256 Therezien 140 (14334 SF) 5703 Bis (22703 Bis) Phillipson 2007 5 (25315 SF) 6062 (23062 SF) Rabarison 134 1149. 7141 (24141 SF) 142 2086 RN. 7466 (24466 SF) 184 3124 SF Carlson et al . , 68 192 3418 SF Cremers 2693 Rabearivo 246 (75078 SF) 5097. 3573 Rabemananasy 9 (15520 SF) 6547 Davis. et al . , APD 2171 Rabesaona 6 (3367 SF) 6594 2559 72 2575 Rabevohitra 396 (29623 SF) Liste des herbiers nouvellement collectés: 2591 794 (32021 SF) RNH 001 2593 1605 (32834 SF) 012 Dra Marcel 125 (11179 SF) 2740 (33.970 SF) 013 145 (12642 SF) 3104 (34828 SF) 029 239 (16386 SF) Rajeriarison 030 Derleth 95 Rakotoarimanana 5 (19091 SF) 031 Ecoles forestières 7 (4942 SF) Rakotomalala.et al ., 7 032 Fatidra 171 (12994 SF) Rakotovao 9 (3470 SF) 033 Francel 5 (10319 SF) 5668 RN 037 Gachet 75 (3156 SF) Ralaizafy 11 (6306 SF) 038 Gautier.et Totozafy Be 3174 (63170) Ramamonjisoa. 2588 RN Gentry 11442 Randrianaivo et al ., 239 Annexe IV: Fiche de collecte d’informations et d’échantillons botaniques.

Habitat et écologie Aspect de l’appareil Echantillons en Ethnobotaniques Photographie et INFORMATION végétatif reproducteur FAA/ Alcool/ Gel dessins de silice Topographie Port Inflorescences Tiges Noms Architecture de la Type de végétation. vernaculaires plante Pente Tronc Fleurs Feuilles Utilisations Inflorescences Tiges, feuilles locales Position par rapport à la topographie. Sève, latex, Fruits et graines Fleurs Fleurs Exposition résine Fruits et graines. Type de sol/roche CARACTÈRES Type de végétation. Disponibilité en eau Salinité/basicité Association avec d’autres espèces Statut dans la succession de végétation Dégradations humaines ou autres

Annexe V: Liste des matériels végétaux étudiés selon l’objectif envisagé.

Echantillons Objectif dans l’ Feuilles Numéros des herbiers Herbiers frais Etude de la séchées (FAA) Capuron 2656 (1156 SF) + 7141 24141 SF + Cremers 3573 + Dra Marcel (11179 SF ) + Francel 5 (10319 SF) + Kasambo 110 (30797 SF) + 13 (12406 SF) + Rakotomalala et al . , 7 + Ramamonjisoa 2588 RN + Randrianaivo 239 + Morphologie des 435 + fleurs, fruits et graines 150RN + 1149 + 2086 RN + APD 2559 + 2591 + 2575 + RNH 012 + 031 + 032 + 037 +

Birkinshaw 157 + Cremers 3573 + Gachet 75 (3156 SF) + Gautier et Totozafy Be + 63170 + Labat et Laivao 2267 + Phillipson 2007 + RAN 239 + Anatomie des pétioles Rongatsy 7 (14102 SF) + 150 RN + + 6547 + APD 2559 + 2575 + 2593 + RNH 030 032

APD 2171 + Palynologie Capuron 7141 (24141 SF) + Tefimalala 85 (25051 SF) + RNH 031 + Phytochimie 037 +

Annexe VI: Informations sur les Gardenia malgaches selon le plan de champs de la base de données des RUBIACEAE du RBG, Kew.

CHAMPS DE BASE DE DONNEES INTERPRETATION Id Numéro d’identité sur ACCEESS. Family Famille des RUBIACEAE. Tribe GARDENIEAE. Genus Gardenia. Espèces: rutenbergiana, sp1, sp2, sp3, Species sp4, sp. Species epithet Noms validés et publiés. Accepted Noms acceptés. Validity Noms valides ou invalides. Type status Spécimen type: Holo/ Iso/Lecto/Type. Lit ref Enregistrement comme spécimen cité. Herbarium code Codes des herbaria. Duplicates Duplicates. Preparation code Herbarium spécimen Collect initial Initial du récolteur primaire. Primary collect Récolteur primaire. Other collectors Autres collecteurs. Collector’s identify Identification du récolteur. Prefix collector Préfixe du récolteur. Collection number Numéro du récolteur. Suffix Suffixe du récolteur. SN Sans numéro. Date (date) collection Date de récolte. Date (month) collection Mois de récolte. Date (year) collection Année de récolte. Other date collection date Date de récolte sous une autre forme. Country Pays: Madagascar. Kew Code du Kew. Province Province. Canton Canton. Jardin botanique Jardin botanique. Distr District. Locality information Description de la localité. Latitude degree Latitude en degré. Latitude minut Latitude en minute. Latitude second Latitude en seconde. Longitude deg Longitude en degré. Longitude min Longitude en minute. Longitude sec Longitude en seconde. Précision du diamètre du champ de la Precis (diam in Km) latitude et de la longitude. Source des coordonnées (GPS/ Source lat GAZETTEER/ autres). Altitude Altitude en m. CHAMPS DE BASE DE DONNEES INTERPRETATION Altitude lower Altitude minimum. Altitude upper Altitude maximum. Units (m) Unité de l’altitude (mètres). Veg type Type de végétation. Substrate Substrat. Ecological note Notes écologiques. Misc note Information diverse Evergr/decid Feuilles sempervirentes, décidues. Flowering stage Etat phénologique. Specimen Mâle ou femelle ou hermaphrodite. Plant description Description de la plante. Vernacular names Noms vernaculaires. Uses Utilisations locales. Economic data Données économiques. Champs pour les problèmes Check d’identification et de numéro de récolte.

Annexe VII : Résultats des mesures des caractères morphologiques des Gardenia malgaches étudiées statistiquement (min, max, moyennes).

Groupes phénotypiques I II III IV V Caractères Moyenne 0.9 0.5 0.5 0.9 1.2 Max 1.8 0.8 0.9 1.7 1.4 Diamètre des fruits Min 0.7 0.4 0.2 0.3 1.3 ( en cm) Ecart type 0.3 0.1 0.2 0.5 0.3 Distance entre 2 nervures Moyenne 0.7 0.4 0.4 1.4 1.9 secondaires Max 1.4 0.5 0.8 2.6 3.6 ( en cm) Min 0.4 0.3 0.1 0.6 1.2

Ecart type 0.2 0.1 0.1 0.6 1.1 Moyenne 2.9 1.5 1.7 4.8 8.6 Largeur des limbes foliaires ( en cm) Max 7 3 3.9 8.4 19.1 Min 0.3 0.3 0.3 1.2 2.9 Ecart type 1.1 0.5 0.7 1.5 3.9 Moyenne 5.7 2.9 2.8 9.6 15.7 Longueur des limbes foliaires ( en cm) Max 14 6.8 6.5 18 25.2 Min 0.5 0.9 0.7 4.5 5.5 Ecart type 2.3 1.4 1.3 3.1 5.8 Moyenne 0.2 0.1 0.1 0.5 0.5 Longueur des stipules ( en cm) Max 0.5 0.2 0.3 0.9 0.9 Min 0.1 0.1 0.05 0.3 0.4 Ecart type 0.1 0.1 0.08 0.1 0.2 Moyenne 0.3 0.2 0.1 0.6 1.2 Longueur des pétioles ( en cm) Max 1.6 1 1 1.3 2.7 Min 0.01 0.1 0.01 0.1 0.5 Ecart type 0.2 0.2 0.1 0.2 0.5 Moyenne 15 14 11 15 19 Max 25 20 15 23 34 Nombre de nervures secondaires Min 8 8 7 10 14 Ecart type 3.3 3.6 3.03 2.7 6.7 Moyenne 1.6 1.1 1.06 2 5.1 Max 7.2 5 3.2 5.6 10.2 Ratio des feuilles Min 0.1 0.1 0.1 0.1 1.7 Ecart type 1.3 0.9 0.6 1.5 3.06

Annexe VIII: Comparaison des groupes phénotypiques de Gardenia (ligne) avec les figures des intervalles de variance (colonne) (* différence significative). Nombre de nervures secondaires Nombre des nervures secondaires Groupes I II IV V III 3,9* 2,6* 3,4* 7,6* II 1,2 0,8 4,9* IV 0,4 4,1* I 3,7* Distance entre 2 nervures secondaires Distance entre 2 nervures secondaires Groupes III I IV V II 0,01 0,30 1,0* 1,5* III 0,3 0,9* 1,5* I 0,6* 1,1* IV 0,5 Longueur des pétioles Groupes I II IV V Longueur des pétioles III 0,2* 0,06 0,4* 1,05* II 0,1* 0,4* 0,9* I 0,2* 0,8* IV 0,5* I 3,9* 10* Longueur des stipules IV 6,1* Longueur des stipules II 0,1 0,03 0,4* 0,4* III 0,07 0,4* 0,4* I 0,3* 0,3* IV 0 Longueur des feuilles Longueur des feuilles Groupes I III IV V II 1,3* 0,1 3,3* 7,1* III 1* 3,1* 6,9* I 1,9* 5,7* IV 3,8* Largeur des feuilles Largeur des feuilles Groupes III I IV V II 0 0,4 0,4 0,7* III 0,4* 0,4 0,6* I 0 0 IV 0 Diamètre des fruits

II 0,02 0,4 0,4 0,7* Diamètre des fruits III 0,4* 0,4 0,6* I 0 0,2

IV 0,2

Annexe IX: Nombre et numéros des spécimens observés pour chaque groupe phénotypique de Gardenia. malgaches

I Groupes I II II III V Nombre de 43 9 17 9 3 spécimens APD 2559 APD 2575 Abraham 965 Begue 54 Derleth 95 Abraham 1241 Botoalina 10269 RN APD 2171 Birkinshaw 157 Gautier 3174 Bertrand 61 Capuron 5703 Bis Capuron 547 SF 2593 Cremers 2693 Rakotomalala 7 140 SF 7141 2591 Gachet 75 6062 Dra Marcel 239 Dra Marcel 125 Capuron 2656 Morat 1149 145 Labat et al ., 2267 Bossen 9923 Phillipson 2007 Ecoles forestières 7 Fatidra 171 Martin42 Carlson et al ., 68 Rabearivo 7507 SF Kasambo 110 Cremers 3573 Rabevohitra 396 13 RNH 037 Laoza 10 038 Francel 5 RAN 239 127 Gentry 11442 137 Lafont 12 Kasambo 110 Luckow 4254 Lowry 5923 Rabemananasy 9 Rabesaoana 6 Morat 4256 72 Rabevohitra 1605 Rabevohitra 396 794 Ralaizafy 11 2740 Razafindramonjy Rakotoarimanana 5 Rakotovao 9 140 5668 RN 6594 Ramamonjisoa 2588 RAN 435 6547 623 RNH 031 RNH 001 012 032 013 033 029 030 Ratsirarison 277 Razafimandry 35 162 Razanajatovo 76 125 Tefimalala 85 Therezien 5 150 RN 2086 RN 3124 SF 3418 SF

Espèces Razafindrakoto 147 douteuses Rongatsy 7 Annexe X: Carte des divisions phytogéographiques de Madagascar (ANGAP, 1997 tirée de PERRIER DE LA BATHIE, 1921).

Annexe XI: Superposition de la carte géologique de Madagascar (Du puy et Moat, 1995) avec la distribution géographique de Gardenia .

## N # # # # # # #

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# # # # # ### 70 0 70 140 Kilometers

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# Légende ## # # # Gardenia

Géologie simplifiée # Alluvions & dépots de lac Roches basiques [ignée & métamorphique] Lavaka [basalte & Gabbro] Marécage de mangrove Marbre [Cipolin] Limons mesozoiques & marbres " Tsingy" Quartziques Sableux Limons tertiaires & marbres Ultrabasiques Sables non consolidés

r en .

G

s & Chal ks l basi cs c ns o l i d a t ed Sands

Annexe XII: Carte des divisions bioclimatiques de Madagascar (ANGAP, 1997 tirée de CORNET et al . , 1921).

Annexe XIII: Carte des divisions phytogéographiques de Madagascar (Humbert, 1955)

N

Annexe XIV: Superposition de la carte de formations végétales de Madagascar (Du puy et Moat tirée de Faramalala, 1995) avec la distribution de Gardenia .

Annexe XV: Carte de distribution des espèces de Gardenia (G. rutenbergiana, sp1).

0 10 0 20 0 30 0 km # S #

N # # ## # S# # # # # # # # ### # # # # # # # # ## # # ###

#

Gardenia rutenbergiana (Nord Ouest)

0 10 0 20 0 30 0 km

N

# ## ## #

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Gardenia sp1 (Ouest) Annexe XVI : Cartes de distribution des espèces de Gardenia (G. sp3 et G. sp4)

0 10 0 20 0 30 0 k m S 0 10 0 20 0 30 0 km

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N N #

S S # #

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Gardenia sp2 (Nord Ouest, Ouest et centre) Gardenia sp3 (Nord).

0 10 0 20 0 30 0 km

# N

S

Gardenia sp4 (Nord et Nord Ouest). Annexe XVII: Les taxons associés aux plantes de Gardenia malgahces

Types de formation végétale Espèces Acridocarpus excelsus( Guill et Perr .). Albizia gumifera ( Durazz). Aristida rufescens (Steud.). Bismarckia nobilis (Hildebrandt et Wendl.). Canthium sp (Lam). Carphalea kirondron (Juss). Cassytha filiformis, ( Mill.) Commiphora aprevallii (Guillamini). Crotalaria anomala (L.). Dalbergia baronii (L.f.). Dichaetanthera sp. Endl . Dypsis leptocheilos (Nornha ex Mart). Enterospermum resinosum (Hiern). Erythroxylum pachycladum( Browne). Euphorbia turracali. (L.). Grangeria porosa ( Comm.). Heteropogon contortus (Linn .). Hyparrhenia rufa ( Stap f). Loudetia esculenta (Hochst.) Savanes de l’Ouest Mangifera indica (L.). Mascarenhasia lisianthiflora (A. D.G.). Mimosa incinata (L.). Ochna sp. (L.). Panicum luridum (L.) Pteridium aquilinum (Gled ex. Scop). Ravenala madagascariensis (Adans.). Rhopalocarpus excelsus (Bojer). Rothmannia pervilloides (Thunb). Salvadora anguistifolia (L.). Securinega capuronii Comm. ex Juss. Stereospermum (Cham.). Strychnos decussata (L.). Terminalia catappa (L.). Tabernaemontana coffeiodes ( L.). Weinmannia rutenbergii (L.).

Types de formation végétale Espèces Baudouinia fluggeiformis (Baill.) Breonia perrieri ( Rich ex DC.) Carphalea kirondron, Juss. Cerbera mangha (L.) Chadsia flamea ( Bojer) Dalbergia mollis ( L.f.) Dalbergia pervillei (Vatke) Dichrostachys richardiana (Wight. & Warn). Diporidium ciliatum (Br.) Diospyros myriphylla, (L) Forêts galeries Erythroxylum platyracchi (Browne) Hymenodictyon excelsum (Wall.) Hyperacanthus grevei, (E.Mey ex Bridson) Lissochilus perrieri ( Br.) Rhopalocarpus lucidus (Bojer) , Strychnos madagascarensis (L.) Suregada eucleoides ( Roxb. Ex Rottler). Tacca leontopetaloides (Forst) Tarenna madagascarensis (Gaert .) Vitex berareiensis (L.)

Student firstname : Nivohenintsoa Surname :RAKOTONIRINA Thesis title :Systematic study of Malagasy Gardenia Ellis (RUBIACEAE)

ABSTRACT

Since the description of Gardenia rutenbergiana Ellis, Vatke in 1885 published by Leroy (1974) , no revision has been done for the Malagasy genus. However it was hypothesised that there could be more than one species of Gardenia in Madagascar. This work contributes firstly to a better knowledge of the morphology and anatomy of the Malagasy Gardenia, in order to identify diagnostic characters that could be used to verify this hypothesis. The methods used were based on the observation and studies of all the herbarium specimens of Gardenia at TEF and TAN to which were added freshly collected specimens from the regions of Mahajanga and Morondava. Morphological studies were completed by some information from ecology, anatomy, phytochemistry and palynology. All data were analysed statistically (Biomstat 3.3), which allowed identifying diagnostic characters resulting in the identification of 5 phenotypic groups, which have the range of species. Four new species are added to G. rutenbergiana (Leroy) of Madagascar.

Keywords : Anatomy - Gardenia- G. rutenbergiana - Morphology- Rubiaceae. Supervisors : Mrs Bakolimalala RAKOUTH (Ph. D). Mr Aaron Paul DAVIS (Ph. D). Nom de l’étudiant : RAKOTONIRINA Prénom :Nivohenintsoa Titre du mémoire : Etude systématique de Gardenia Ellis (RUBIACEAE) de Madagascar

RESUME

Depuis la description de l’espèce Gardenia rutenbergiana Ellis Vatke en 1885 et publié par Leroy en 1974, aucune révision du genre malgache n’a été faite à Madagascar. Pourtant une hypothèse a été avancée que ce genre pourrait contenir plus d’une espèce. Le présent travail est une contribution à une meilleure connaissance des taxons du genre Gardenia afin de vérifier cette hypothèse. La méthodologie consiste à entreprendre: d’abord des études sur herbiers pour comparer les caractères morphologiques; ensuite des sorties sur terrain pour observer les caractères biologiques et/ou écologiques non visibles sur les spécimens d’herbier. Finalement des études anatomiques pour obtenir des informations complémentaires et utiles sur les cristaux, les tissus vasculaires des pétioles ont été entreprises afin de distinguer les groupes phénotypiques. L’analyse statistique des variances (Biomstat 3.3) a permis d’évaluer si les caractères ont des valeurs définitivement significatives ou non. Cinq groupes phénotypiques établis au rang d’espèces, se distinguant nettement entre eux, ont été définis au sein du genre par: la forme des feuilles, la longueur des stipules et des pétioles. Certaines particularités anatomiques ont permis de séparer les groupes entre eux telles que la répartition des cristaux dans les tissus du pétiole et la présence de faisceaux conducteurs (internes) dans la moelle. Basés sur la synthèse des caractères morphologiques, anatomiques et biologiques, 4 nouvelles espèces sont proposées en plus de G. rutenbergiana de Leroy.

Mots clés : Anatomie- Gardenia- G. rutenbergiana - Morphologie- Rubiaceae- Taxonomie. Encadreurs : Madame Bakolimalala RAKOUTH (Ph. D). Monsieur Aaron Paul DAVIS (Ph. D)