Nous avons utilisé la microtomographie à rayons X et l'analyse d'images pour étudier le développement du grain de blé. La microtomographie à rayons X est un outil d'imagerie non invasif qui produit des images 3D d'un grain individuel, permettant d'appréhender aussi bien la morphologie externe du grain que ses structures internes. Il permet un voyage non destructif à l'intérieur du grain de blé en développement et fournit de nouvelles informations qui ne sont pas disponibles avec l'approche classique de la microscopie 2D utilisée habituellement pour étudier l'anatomie du blé. Des images de grain de blé en développement ont été acquises grâce à un microtomographe de laboratoire (Phoenix Nanotom 180NF) ainsi que sur la ligne PSICHÉ du synchrotron SOLEIL. Nous avons ensuite développé des méthodes d'analyse d'images pour l'identification des tissus internes et externes et l'extraction de caractéristiques morphométriques. Les valeurs obtenues pour le volume et les dimensions du grain sont proches de celles obtenues par les méthodes classiques, ce qui permet de valider les techniques d’acquisition et d’analyse des images. De nouvelles données concernant l'évolution du volume des tissus internes au cours du développement du grain ont été obtenues. Notre étude a mis en évidence de grandes régions vides dans les tissus périphériques du grain. Leur évolution reflète la lyse du péricarpe lors de la croissance de la graine. D’autre part, nous avons développé une méthode de quantification de la forme du sillon le long du grain ; une caractéristique importante de la morphologie du grain qui influence la contamination par certains pathogènes du grain et le rendement du broyage. Nous développons des méthodes pour analyser quantitativement la forme du grain et son évolution au cours du développement. Ces travaux montrent que la microtomographie à rayons X et les méthodes de traitement des images 3D sont des outils puissants pour extraire les paramètres morphométriques d’échantillons végétaux tels que le grain de blé en développement. Ces techniques pourraient être utilisées pour comparer des génotypes et évaluer les effets des stress biotiques, du changement climatique et des nouvelles pratiques culturales.