Biotechnologies

Vitro-plants. Variations épigénétiques, hybridation somatique


Les modifications qui touchent les vitro-plants sont épigénétiques et somaclonales. Les variations épigénétiques peuvent rentrer dans la variabilité non voulue, contrairement aux variations de l'hybridation somatique (variabilité voulue). L'épigénétique reste indispensable pour l'adaptation rapide aux contraintes. Les variations épigénétiques sont liées au degré de compaction de l’ADN (accompagnée de la méthylation de l'ADN) qui permet la régulation des gènes (non accessibilité à la transcription) et le contrôle de la production des protéines donnant des caractères définis. On parle de la méthylation de 30% des bases C chez les plantes à fleurs et qui serait transmise par hérédité. Le marquage biochimique et moléculaire des obtentions de la culture in vitro peut être utilisé dans les tests de conformité des vitro-plants ou toutes autres modifications survenant lors de la culture des tissus(variations épigénétiques, variations somaclonales).


Marquage des modifications épigénétiques. Exemple du fraisier: altération de la floraison.*


Vitro-plants. Modifications


Les vitro-plants de fraisier issus de plusieurs cycles de multiplication in vitro (High Number of Subcultures, HNS) produisent de façon anormale, un nombre élevé de fleurs par inflorescence, une fois comparés aux plants propagés de façon conventionnelle ou ceux issus de culture in vitro avec une faible fréquence de repiquage (Low Number of Subcultures, LNS) (Jemmali et al., 1995. J.Plant Physiol. 147, 435-440). ---> variations somatiques ?
Caractéristiques des vitro-plants à hyperfloraison :
Croissance limitée.- Dépôt réduit de la cire épicuticulaire.- Activité des peroxydases élevée.

Vitro-plants LNS-LNS (du haut vers le bas) Vitro-plants HNS-LNS (du haut vers le bas)
Multiplication in vitro : 7 subcultures + 1 cycle d'enracinement. Multiplication in vitro : 58 subcultures (HNS) + 1 cycle d'enracinement.
Vitro-plants LNS cultivés au phytotron ( 8 générations par stolons.FLORAISON NORMALE Vitro-plants HNS cultivés au phytotron ( 8 générations par stolons. FLORAISON ANORMALE
Multiplication in vitro : 7 subcultures (LNS) + 1 cycle d'enracinement. Multiplication in vitro : 7 subcultures (LNS) + 1 cycle d'enracinement.
Vitro-plants LNS-LNS cultivés au phytotron  FLORAISON NORMALE Vitro-plants HNS-LNS cultivés au phytotronFLORAISON ANORMALE

Essais de conformités génétiques des vitro-plants. Exemple du palmier dattier
Plusieurs questions sont posées pour expliquer des caractères non attendus montrés par les vitro-plants de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) et qui concernent des anomalies au niveau des feuilles et des inflorescences. Ces variations tendent à disparaître avec le temps.

vitro-plants de palmier dattier

Hybridations somatiques


Contrairement à la reproduction sexuée, où la mère transmet l'information génétique du cytoplasme de ses cellules, la fusion de protoplastes correspond à une hybridation des contenus des noyaux et des cytoplasmes des parents mâle et femelle. Cette fusion permet le transfert des caractères à hérédité cytoplasmique, comme la stérilité mâle. L'hybridation somatique a comme principal inconvénient une faible fréquence d'obtention d'hybrides somatiques. Une fois la fusion réalisée, la perte d'une proportion élevée des produits de fusion survient. En moyenne, 1-5 plantes hybrides peuvent être récupérées sur 1000 hétérocaryons produits.
Une fois des plantes issues de fusion seront obtenues, elles subiront plusieurs analyses de nature cytochimique pour le comptage des chromosomes et de types biochimique et Moléculaire pour examiner leur caractère hybride. Dans ce dernier cas, les analyses électrophorétiques suivantes peuvent être réalisées :
Analyse des protéines et des isoenzymes.
* Analyse du DNA mitochondrial, du DNA chloroplastique et de DNA nucléaire.


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Aperçu sur les résultats obtenus en hybridation somatique.

Amélioration génétique. Voix

Hybrides intergénériques.

Il en résulte un état hybride relativement stable après une première élimination de chromosomes. Les plantes sont généralement anormales et stériles.

Hybrides interspécifiques.

Dans la majorité, les plantes sont aneuploïdes (fusion cellulaire avec perte de chromosomes aboutissant à une stérilité). Des amphiploïdes peuvent être obtenus. Exemples : Nicotiana glauca + N.langsdorfili; Brassica + Arabidopsis; Petunia hybrida + P.parodii. La majorité des plantes sont stériles, sauf Petunia. Voir l'exemple du Citrus, objet de l'examen S5, Marrakech, Maroc, 2011-2012.

Hybrides intraspécifiques.

Dans la majorité des cas, on obtient une variation importante du nombre de chromosomes. Néanmoins, on peut obtenir des plantes hybrides symétriques sans perte de chromosomes (exemple : 4n = 2nA + 2nB). Les allotétraploïdes formés par fusion montrent de faibles appariements chromosomiques. Il en résulte une absence de crossing-over et donc absence d'échanges de gènes entre les 2 génomes.


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LIENS UTILES


- Création de variétés par modifications somatiques
- Marqueurs de la culture in vitro chez le palmier dattier
- Biotechnologies-classiques.html
- Micropropagation et culturein vitro des plantes
- Vitro-plants de palmier dattier
- Culture in vitro. Evolution


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    Fax: 212524434669

    Vitro-plants. marqueurs biochimiques, moléculaires