Culture in vitro des plantes. Composition du milieu de culture de Murashige et Skoog
الزراعات الزجاجية. وسط الزرع ل موراشيج وسكوج

Vocabulaire - مفردات - Vocabulary

Culture in vitro des plantes. Composition du milieu de culture de Murashige et Skoog
الزراعات الزجاجية. وسط الزرع ل موراشيج وسكوج

HISTOIRE DU MILIEU MURASHIGE et SKOOG (MS).

Le milieu de Murashige et Skoog (MSO ou MS0) est un milieu de croissance des plantes utilisé dans les laboratoires pour la culture in vitro de cellules et tissus végétalux. MS0 a été inventé par Toshio Murashige et Folke K. Skoog en 1962 lors de la recherche par Murashige d'un nouveau régulateur de croissance des plantes.

Les milieux de culture de tissus végétaux sont généralement constitués de solutions des composants suivants :
- Macroéléments (Macronutriments)
- Micronutriments
- Vitamines
- Acides aminés ou autres suppléments azotés
- Glucides ou sucres
- Agents de solidification ou systèmes de support
- Régulateurs de croissance (hormones végétales)

VIDEO 'PREPARATION DU MILIEU DE CULTURE DE MURASHIG ET SKOOG'

MACROELEMENTS DE MURASHIG ET SKOOG

Les macroéléments sont les composants que les plantes ont en besoin en quantités importantes. Ils fournissent les six principaux éléments; azote, phosphore, potassium, calcium, magnésium et soufre en plus de l'oxygène, du carbone et de l'hydrogène.
Selon les recommandations de l'association internationale des physiologistes des plantes, tout éléments nécessaire aux plantes en quantité supérieure à 0,5 g/l est classé comme macroélément (macronutriment). Le tableau suivant résume les macroéléments du milieu de Murashige et Skoog et la préparation des solutions mères correspondantes (stock solutions). Pour bien comprendre consulter la vidéo ci-dessus.

Rôle de l'Azote (NO3^-, NH⁴⁺, Azote organique (vitamins/amino acids):
Constituant important des acides aminés, des vitamines, des acides nucléiques et des protéines.
Il affecte indirectement la croissance par son influence sur le pH du milieu.
Le NH⁴⁺ est nécessaire à l'embryogenèse somatique dans les cultures de cellules et de cals.

Rôle du Phosphore (PO4^3-):
Le phosphore est vital pour la division cellulaire et le stockage et le transfert d'énergie (partie d'AMP, ADP et ATP)

Rôle du Potassium (K⁺):
Le potassium est nécessaire à la division cellulaire normale et à la synthèse des protéines et de la chlorophylle.

Rôle du Magnésium (Mg²⁺):
Le magnésium est un composant de la molécule de chlorophylle.

Rôle du Calcium (Ca²⁺):
Le calcium est un constituant de la paroi cellulaire. Il est impliqué dans la régulation des réponses hormonales et pourrait avoir un rôle préventif dans la morphogenèse.
Une carence peut provoquer une nécrose de l'apex.

Rôle du Soufre (SO₄^2-):
Le soufre est présent dans certains acides aminés (cystéine, cystine et méthionine) et protéines.

MICROELEMENTS DE MURASHIG ET SKOOG

Rôle du Manganèse (Mn²⁺):
Le manganèse est nécessaire à l'activité de plusieurs enzymes, dont les décarboxylases, les déshydrogénases, les kinases et les oxydases et l'enzyme superoxyde dismutase (SOD). Le manganèse est nécessaire au maintien de ultra-structure chloroplastique. Parce que le manganèse joue un rôle important dans les réactions redox.

Rôle du Bore (H₂BO₃^-):
le bore favorise la destruction de l'auxine naturelle et augmente sa translocation.

Rôle du Zinc (Zn²⁺):
Le zinc est un composant des métallo-enzymes stables. Les plantes carencées en zinc souffrent d'activités enzymatiques réduites et une diminution conséquente des protéines, des acides nucléiques et de la chlorophylle synthétique.

Rôle du Molibdène (MoO₄^2-):
Composant de certaines enzymes végétales, telles que la nitrate réductase, et donc essentiel au métabolisme de l'azote.

Rôle du Cuivre (Cu²⁺):
Le cuivre fait partie de certaines enzymes oxydantes telles que les cytochromes oxydases, la tyrosinase et l'ascorbate oxydase qui servent à oxyder les substances phénoliques.

Rôle du Cobalt (Co²⁺):
Il est capable d'inhiber les réactions oxydatives catalysées par les ions de cuivre et de fer. L'ion Co²⁺ peut inhiber la synthèse d'éthylène.

Rôle de l'Iode (KI):

Selon certains auteurs, les iodures sont parmi les antioxydants les plus efficaces qui peuvent réagir avec les espèces radicalaires de l'oxygène (ROS)

Rôle du Fer (Fe²⁺):

Le fer (microélément) fait partie de certaines enzymes. Il fonctionne comme transporteur d'électrons respiratoire grâce à des composés tels que le cytochrome et enzymes oxydatives, peroxydases et catalase.

VITAMINES ET ACIDES AMINES

Les cultures de cellules végétales doivent être complétées par certaines vitamines. Des vitamines qui agissent comme des coenzymes doivent être ajoutées au milieu pour une croissance saine des cultures tissulaires. Le plus largement les vitamines utilisées sont celles du groupe B, à savoir, la thiamine (vitamine B1), acide nicotinique (également appelé niacine ou vitamine B3), pyridoxine (vitamine B6) et myo-inositol (parfois appelé mésoinositol).

Les acides aminés servent de source organique de réduction azote. La présence d'azote inorganique dans le milieu (NH4+ et NO3-) est généralement suffisante pour assurer une protection contre tout éventuelle carence en azote, et supplémentation en amino les acides peuvent ne pas être nécessaires. Cependant, une source organique d'azote est préféré uniquement lorsqu'une source inorganique fait défaut ou est épuisée. La glycine, l'acide aminé le plus simple, est un constituant commun de la plante milieux de culture tissulaire. La cystéine a été incluse dans les médias en tant que antioxydant pour contrôler l'oxydation des composés phénoliques et prévenir noircissement des tissus.

REGULATEURES DE CROISSANCE (HORMONES)

Auxines:
Dans les cultures de tissus, les auxines ont été utilisées pour la division cellulaire et différenciation des racines. Les auxines couramment utilisées en culture tissulaire sont : l'acide indole-3-acétique (IAA), l'acide indole-3-butyrique (IBA), Acide naphtalène acétique (NAA), acide naphtoxyacétique (NOA), Acide para-chlorophénoxyacétique (p-CPA), dichlorophénoxyacétique acide (2,4-D) et acide trichlorophénoxyacétique (2, 4, 5-T). De ceux-ci : IBA et IAA sont largement utilisés pour l'enracinement et, en interaction avec une cytokinine, pour la prolifération des pousses. 2, 4-D et 2, 4, 5-T sont très efficace pour l'induction et la croissance des callosités. 2, 4-D est également un facteur important pour l'induction de l'embryogenèse somatique. Les auxines sont généralement dissoutes dans de l'éthanol ou du NaOH dilué.

Cytokinines:
Dans les milieux de culture tissulaire, les cytokinines sont incorporées principalement pour la division cellulaire et la différenciation des pousses adventices cals et organes. Ces composés sont également utilisés pour tirer prolifération par la libération des bourgeons axillaires de la dominance apicale. Les cytokinines les plus couramment utilisées sont : Benzyl Amino Purine (BAP), Isopentényl-adénine (2-ip), Furfurylamino Purine (kinétine), Thidiazuron (TDZ) et zéatine. Par rapport aux autres cytokinines, thidiazuron sont généralement utilisés à de très faibles concentrations (0,1-5 µg 1-1). Les cytokinines sont généralement dissoutes dans du HC1 ou du NaOH dilué. Pour le thidiazuron, le DMSO peut être utilisé comme solvant.