Biotechnologies

Vocabulaire - مفردات - Vocabulary


French Arabic English
Cultures in vitro زراعات زجاجية in vitro cultures
Explant avec bourgeon مزدرع ب برعم Explant with bud
Organogenèse تطوير عضوي Organogenesis
Embryogenèse somatique تطوير جنيني جسدي Somatic embryogenesis
Microbouturage افتسال دقيق Micro cuttings
Cal كالس Callus
Enracinement تجدير Rooting
Variations somaclonales تغيرات جسدمستنسخة Somaclonal variations
Androgenèse نشوء ذكري Androgenesis
Gynogenèse نشوء أنثوي Gynogenesis
Culture de cellules isolées زراعة الخلايا المنعزلة Isolated cell culture

Culture in vitro. Conformité génétique, variations somaclonales et contraintes de culture
الزراعات الزجاجية. التطابق الوراثي، التغيرات الجسدمستنسخة
Genetic conformity (true-to-type), somaclonal variations and constraints


Culture in vitro. Variations épigénétiques et somaclonales
الزراعات الزجاجية. التغيرات الجسدمستنسخة
in vitro culture. epigenetic and somaclonal variations


La culture in vitro de tissus végétaux est à l'origine de variations somaclonales au sein des plantes néoformées après passage par un stade cal. Ces variations font l'objet d'études en vue de leur utilisation pour l'amélioration des plantes.

Les variations somaclonales sont de deux types:
- Variations épigénétiques
- Variations somaclonales et gamétoclonales

-- Variations épigénétiques:
Les variations épigénétiques sont dues à l’environnement physico chimique de la culture in vitro comme une composition du milieu devenue mal adaptée avec l’allongement du temps de culture entrainant:
- L'épuisement de certains éléments, acidité, pression osmotique etc…
- La compétition entre les structures tissulaires ou les plantules dans un espace devenu trop réduit.

Les variations épigénétiques disparaissent en général après le repiquage ou après le sevrage. Même si elles persistent, elles ne se transmetteront pas à la descendance.
-- Variations somaclonales ou gamétoglonales:
Les variations somaclonales sont des variations stables et sont transmises à la descendance par croisement et par culture in vitro.
Les variations gamétoclonales sont observées dans les cultures visant l’haplodiploïdisation.
Les variations somaclonales sont des modifications qui touchent le génome nucléaire ou cytoplasmique par:
- Mutations ponctuelles.
- Modifications de séquences: délétions, additions ou inversions de séquences nucléotidiques.
- Polyploïdie
- Aneuploïdie (l'aneuploïdie concerne les cellule qui ne possède pas le nombre normal de chromosomes qui n’est pas un multiple du nombre haploïde)
La fréquence des variations somaclonales dépend de plusieurs facteurs dont les principaux sont:
- Le génotype
- La technique de culture et l’explant utilisé.
- La composition du milieu de culture.
- La durée de la culture
Avantages et inconvénients des variations somaclonales

Avantages des variations somaclonales:
Les variations somaclonales peuvent être intéressantes pour enrichir la base génétique de la plante. En effet, certains variants sont résistants à des stress comme la salinité, la sécheresse ou certains pathogènes.
L’application de pressions de sélection permet de sélectionner ces variants somaclonaux.

résistance à la salinité

Inconvénients des variations somaclonales:

- Introduction de caractéristiques indésirables dans les plantes.
Les variants peuvent être produits de manière aléatoire et peuvent donc être génétiquement instables.
Cela nécessite plusieurs séries d'essais sur le terrain.
- Les variantes développées par variation somaclonale peuvent avoir un effet pléitropique (touchant plusieurs caractères).
- Les variations somaclonales ne sont pas utilisées pour les caractères agronomiques complexes, tels que le rendement et la qualité des plantes.

Examples:
La citronnelle de Java (Cymbopogon winterianus) plante cultivées pour ses huiles essentielles:

citronelle. Variations somaclonales
citronella

Identification des variants somaclonaux par PCR (RAPD):

citronella. RAPD

Culture in vitro. Conformité génétique
الزراعات الزجاجية. التطابق الوراثي
in vitro culture. genetic conformity (true to type)


Micro-propagation: on recherche des Vitroplants conformes à la plante d’origine (conformité génétique)!
Pour les plantes herbacées:
il est possible de vérifier la première floraison et fructification: car le cycle de développement est court: pas de problème.
Pour les ligneux: à croissance lente: il faut attendre la formation des fruits qui peut se faire après plusieurs années : ex du palmier dattier (10 ans): c’est trop long!.
Donc il faut trouver des méthodes indicatrices de la conformité: gain de temps et réduction des dépenses. Exemple du palmier à huile:

Chez le palmier à huile, la micropropagation en masse par embryogenèse somatique est une voie privilégiée pour multiplier des génotypes élites obtenus lors des programmes de sélection.
palmier à huile
Néanmoins des variations somaclonales ont été observées. Une proportion des plantes régénérées (5-10 %) présentent un phénotype variant (dit "mantled") vis-à-vis de leur architecture florale. (ainsi nommée en raison de l’aspect mantelé du fruit). Cette malformation, plus ou moins prononcée selon les génotypes des arbres-mères et affectant un pourcentage variable de leur descendance clonale (5 % en moyenne), si elle est réversible au cours du temps, constitue néanmoins un risque considérable pour la production.
mantled anomaly
Le taux de l'anomalie pouvant varier de 0 % jusqu'à 80 % selon la descendance clonale, la présence de variants somaclonaux constitue un risque inacceptable pour les planteurs et limite, à l'heure actuelle, l'utilisation de la culture in vitro comme technique de propagation en masse du palmier à huile.

Comment s’assurer de la conformité génétique des plants obtenus in vitro?
1. Pendant la culture:
- Faire des Etudes histologiques pendant les différentes phases de culture: pour connaitre l’origine des organes.
- utiliser des marqueurs biochimiques de l’organogénèse ou de l’embryogénèse somatique: exemple utiliser des systèmes enzymatiques: peroxydases, estérases, ...

2. Après régénération des vitroplants:
- Etudes cytogénétique (recherche d’aberrations chromosomiques),
- Utiliser des marqueurs moléculaires performants: marqueurs ADN: bons indicateurs
- Observation des Phénotypes: morphologie de la plante, floraison et fructification, …


RECHERCHE DE MARQUEURS BIOCHIMIQUES ET MOLECULAIRES POUR ASSISTER LA CULTURE IN VITRO DU PALMIER DATTIER (Phoenix dactylifera L.) et DE L'OLIVIER (Olea europaea)


PRODUCTION DE VITROPLANTS PAR ORGANOGENESE ET RECHERCHE DE LA CONFORMITE GENETIQUE

- Cas du palmier dattier:

Palmier dattier. vitroplants besoins maroc
palmier. modifications foliaires

parthénocarpie

isoenzymes

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RECHERCHE DE MARQUEURS BIOCHIMIQUES ET MOLECULAIRES POUR ASSISTER LA CULTURE IN VITRO DU PALMIER DATTIER (Phoenix dactylifera L.) et DE L'OLIVIER (Olea europaea) (suite)


isoenzymes, true to type

PRODUCTION DE VITROPLANTS PAR EMBRYOGENESE SOMATIQUE

1- TYPE DE CAL. CAL EMBRYOGENE et CAL NON EMBRYOGENE

- Cas du palmier dattier:

embryogenesis, proteins

Implication des peroxydases dans l'édification des parois cellulaires:

peroxydase


- Cas de l'olivier:

Olive embryogenesis
peroxydases solubles

Culture in vitro. Contraintes
الزراعات الزجاجية. القيود
in vitro culture. Constraints


Contraintes de la culture in vitro.
1. Problèmes de contamination des explants
2: Brunissement des tissus
3: Vitrification des tissus
4: Conformité génétique des vitroplants


1. CONTAMINATION DES EXPLANTS


Il existe plusieurs traitements possibles pour la désinfection des explants. Mais des fois il est difficile de désinfecter les explants. C'est le cas des boutures de l’olivier.
Dans certains cas: Existence de bactéries endogènes qui s’expriment tard dans les milieux de culture (ex chez le Palmier dattier des bactéries se développent en phase de multiplication des souches).
Solutions :
- Utilisation des antibiotiques dans les milieux de culture. Exemple: ajout de la tetracycline ou la rifampicine à 25 mg/l de milieu de culture, Mais risque de toxicité de ces produits qui peuvent tuer le matériel végétal.


2. BRUNISSEMENT DES TISSUS


- Problème dû à l’oxydation des composés phénoliques qui peut être provoqué par:

a. Mauvais découpage des explants mis en culture.
b. Inadéquation des milieux de culture
c. Utilisation de méthodes de désinfection agressives qui créent un stress abiotique (ex eau de javel très concentré)

Solutions existantes?
- Prétraitement des explants par des antioxydants (acide ascorbique, l’acide citrique, le glutathion…), avant la mise en culture.
- Addition des antioxydants au milieu de culture (acide ascorbique, cystéine…).
- Addition des adsorbants de phénols comme le PVP (= Polyvinyl Pyrrolidone) et le charbon actif aux milieux de culture. ce sont des produits qui adsorbent les composés phénoliques et évitent leur oxydation.


3. VITRIFICATION DES TISSUS


Hypolignification des tissus et hyperhyricité qui s’accompagnent d’ une déficience dans plusieurs activités physiologiques comme:
- Arrêt de la croissance,
- Diminution des teneurs en chlorophylles et des teneurs en protéines.
- Perturbation des activités enzymatiques (métabolisme de l’azote).

Différentes causes:

- Teneurs faibles en agar-agar des milieux de culture.
- Teneurs élevées des milieux de culture en cytokinines.
- Excès en ions ammonium (ex : milieu Murashige et Skoog (1962) très riche en Ammonium.


EVALUATION. QCM

QUESTION 1. Les variations somaclonales résultent de cultures in vitro impliquant (choisir 2 réponses justes):(Formation de cals)(!Formation de bourgeons)(!Formation de racines)(Concentrations élevées en auxines)(!Concentrations faibles en auxines)(!Concentrations élevées en cytokinines)

QUESTION 2. Les variations épigénétiques sont: (choisir 2 réponses justes)(!Hériditaires)(Non hériditaires)(!Le résultat de mutations ponctuelles)(Le résultat des changements de l'environnement physico chimique de la culture in vitro)

QUESTION 3. Les variations somaclonales:(sont transmissibles aux déscendances)(!sont instables)(!résultent des changements de l'environnement physico chimique de la culture in vitro)

QUESTION 4. La vitrification survenant lors de la culture in vitro des plantes peut être causée par: (choisir 2 réponses justes)(Teneurs élevées des milieux de culture en cytokinines)(!Teneurs faibles des milieux de culture en cytokinines)(!Excès en ions calcium)(Excès en ions ammonium)

QUESTION 5. Chez le palmier dattier les taux élevés en peroxydases des cals sont souvent corrélés avec (formation d'embryons somatiques)(!Vitrification des tissus)(!organogenèse indirecte)


LIENS UTILES


- Préparation du milieu de culture de Murashige et Skoog - QCM
- Micropropagation et culture in vitro d'espèces végétales الإكثار الدقيق و الزراعة الزجاجية للأصناف النباتية
- Plant Protoplast culture
زراعة البروتوبلاست

- In vitro cultures by androgenesis and gynogenesis. Haplo-dipoidization techniques - الزراعات الزجاجية. النشوء الذكري
- In vitro cultures. Isolated cell culture -- الزراعات الزجاجية زراعة الخلايا المنعزلة
- Palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Micropropagation in vitro الزراعة الزجاجية لنخيل التمر
- Biotechnologies. QCM البيوتكنولوجيات. اختبار للمعرفة
- congrès SMBBM 2009
- Vitro-plants du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) obtenus par culture des tissus in vitro زراعة الأنسجة عند نخيل التمر
- Embryogenèse somatique che le palmier dattier
- Marquage en vitro-culture
- Comparaison de l'organogenèse et de l'embryogenèse somatique, deux technique de culture in vitro des plantes. QCM
مقارنة بين التطور العضوي والتطور الجنيني الجسدي كتقنيات للزراعات الزجاجية عند النبات



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