végétale

• Micropropagation


  Multiplication végétative d'une espèce en laboratoire

  
• L'homme a de tout temps cherché à reproduire les plantes les plus performantes de façon à mieux exploiter les terres agricoles: nouveaux clones et variétés
• Reproduction par voie sexuée

  Donne de nouveaux génotypes par recombinaisons des gènes
• Reproduction par multiplication végétative


  Possible chez les végétaux et restreinte à quelques espèces chez les animaux (éponge, corail…). Peut être naturelle ou artificielle ex: la culture in vitro
• Tissue culturing of medicinal plants is widely used to produce active compounds for herbal and pharmaceutical industries. Conservation of genetic material of many threatened medicinal plants also involves culturing techniques
• Culture in vitro


  Peut être utilisée pour la multiplication conforme des plantes: micropropagation. C'est considérée comme une alternative aux méthodes de propagation classique et une possibilité de multiplier de façon clonale des plantes à reproduction sexuée
• Micropropagation


  Dérive d'un phénomène naturel: la multiplication végétative. Elle implique la multiplication végétative d'une espèce en laboratoire
• Diverses modalités de multiplications végétatives ou clonale in vitro


  • Néoformation de bourgeons adventifs
  • Bourgeons axillaires
  • Néoformation d'embryon somatique
• Multiplication à partir de bourgeons existants préformés


  1. Allongement des pousses axillaires

  2. Multiplication par prolifération des pousses axillaires
• Allongement des pousses axillaires


  Multiplication par bouture de nœuds. Cette méthode se base sur la section des nœuds d'une tige et l'induction de l'allongement d'une pousse d'origine qui va former une tige
• Peuplement végétal cultivé

  Ensemble de plantes d'une seule espèce et d'une seule variété
• Multiplication par prolifération des pousses axillaires


  Technique la plus répandue, elle s'applique à presque toutes les espèces. A partir d'une jeune pousse unique et sous l'action d'une cytokinine on peut induire la formation de plusieurs pousses
• Caractéristiques intrinsèques de la plante


  • Types d'espèces et variétés, et caractères génétiques
  • Taille et qualité des semences utilisées
  • Caractéristiques physiologiques et réponses adaptatives aux contraintes de l'environnement
• Les espèces végétales actuellement cultivées sont issues d'un processus de domestication d'espèces sauvages (milliers d'années)
• Avantages de la micropropagation


  • Conservation des variétés à l'abri des parasites et sur une petite surface au sol
  • Stabilité génétique du matériel végétal, vu que les cellules de départ sont des cellules méristématiques
  • Méthode simple: généralement sans addition d'hormones
  • Rapide dans le temps qui assure une bonne croissance de la plante
  • Présente une source de matériel végétal stérile et juvénile
  • Evite l'utilisation de la cytokinine qui parfois rend difficile l'enracinement
• Domestication


  Sélection artificielle au cours de laquelle l'homme choisit des caractères intéressants
• La sélection exercée par l'agriculteur sur les plantes cultivées a souvent retenu ou permis une plus forte expression de certains caractères génétiques
• Domestication des plantes


  • Réduction de la diversité génétique
  • Perte de certains caractères favorables à la croissance de la plante en milieu sauvage
  • Installation des cultures monovariétales et la disparition de variétés qui peuvent être utiles
• Exemple pour les céréales


  • Les premiers agriculteurs ont sélectionné les grains les plus lourds pour les semences suivantes. Après plusieurs générations, on peut observer une nette différence, les grains produits étant de plus en plus gros.
• Biotechnologie


  • Production conséquente
  • Culture durable
  • Demande croissante
• Objectifs de la sélection variétale


  • Revenu
  • Rendement
  • Résistance
  • Industriel
  • Transformateur (alimentaire ou non)
  • Environnement
• Inconvénients et limites de la micropropagation


  • Protocole parfois trop coûteux par rapport aux méthodes classiques (appareillage, main d'œuvre…)
  • Rendement faible nb plante/homme
  • Développement incomplet
  • Dormance apicale: les bourgeons ne développent pas
  • Absence d'élongation des pousses
• Techniques de sélection


  • Permettent d'augmenter la source des caractères transmissibles aux plantes
  • Procure la possibilité d'élargir l'accès à la biodiversité existante
  • Augmenter le réservoir de gènes disponibles
• Sélection variétale


  1. Choix des parents de phénotypes contrastés

  2. Croisement

  3. Ségrégation

  4. Sélection des individus les plus performants qui regroupent le maximum de caractères recherchés

  5. Rétrocroisement ou autofécondations
• Multiplication par néoformation de bourgeons


  1. Bourgeonnement adventif: organogenèse

  2. Induction de la formation de néoformations nécessite l'apport en auxines et cytoknines

  3. Passage par plusieurs étapes: dédifférenciation des cellules, formation de zone méristématique, néoformation de bourgeons adventifs, formation d'une tige feuillée, rhizogenèse obligatoire
• Transfert de caractères


  1. Physiologiques

  2. Biologiques

  3. Résistance à certaines maladies chez les plantes cultivées à partir d'espèces apparentés
• Haploïde


  Plante dont le nombre de chromosomes est égal au nombre chromosomique des gamètes (mâles ou femelles) de la plante dont elles sont issues
• Avantages de la multiplication par néoformation de bourgeons


  • Meilleur rendement: nb de vitroplant / explant est élevé
  • Permet l'application des méthodes de transformations génétiques
• Amélioration des plantes via la biotechnologie


  • Création de variants
  • Transformation génétique
  • Hybridation interspécifique
  • Fusion somatique
• Haploïde doublé


  Plante haploïde dont le nombre de chromosomes a été doublé, portant des chromosomes ayant la même information génétique (homozygotes)
• Inconvénients et limites de la multiplication par néoformation de bourgeons


  • Protocole très coûteux (appareillage, main d'œuvre…)
  • Développement incomplet de la plante : pas de rhizogenèse, Taux de mortalité important lors de l'acclimatation
  • Matériel végétal instable par l'utilisation d'un taux de phytohormones élevé, par passage par le stade cal, ou par une longue période de culture
  • Formation de feuilles isolées faux bourgeons qui mène à l'échec du protocole
  • Dépendante des espèces et des génotypes
• Biotechnologie


  Offre des moyens de modification dans le génome pour créer de nouvelle caractéristiques inconnues dans l'espèce
• Obtention des haploïdes in situ


  1. Haploïdes spontanés

  2. Pollinisation avec du pollen irradié

  3. Croisements interspécifiques ou intergénériques
• Embryogenèse somatique


  Forme de multiplication végétative qui permet l'obtention d'embryons sans passer par la fusion gamétique à partir de cellules somatiques ou germinales
• Induction de nouveaux génotypes


  1. Variation somaclonale

  2. Mutagenèse dirigée

  3. Sélection in vitro
• Etapes de l'embryogenèse somatique


  1. Induction: phase d'initiation proembryogenèse

  2. Multiplication: prolifération et expression des structures embryogènes

  3. Maturation en passant par plusieurs stades: mise en place de l'axe embryonnaire

  4. Germination: élongation des axes caulinaire et racinaire

  5. Développement de la plante
• Obtention des haploïdes par culture in vitro


  1. Androgenèse (culture de gamètes mâles)

  2. Gynogenèse (culture de gamètes femelles)
• Variation somaclonale


  Instabilités génétiques et variations dans le génotype des cellules cultivées
• Les embryons somatiques ressemblent étroitement dans leur mise en place et dans leur structure aux embryons zygotiques. En particulier, ils sont caractérisés par leur bipolarité: installation d'un bourgeon (méristème apical) et d'un pôle radiculaire (opposé)
• Androgenèse


  • Culture d'anthères ou de microspores in vitro, sur des milieux artificiels, menant au développement de plantes haploïdes