Introduction aux biotechnologies végétales

LES BIOTECHNOLOGIES VÉGÉTALES

Le terme biotechnologie est un terme récent composé du mot grec bios (« vie ») et de technologie («étude des outils et matières premières»). Bien que son étymologie soit assez précise, sa définition est un peu plus vague. En effet, la biotechnologie végétale représente l’ensemble des techniques relatives à la création de nouvelles variétés (créations variétales) et à la production de molécules qui utilisent les propriétés du vivant. C’est une discipline basée principalement sur des notions de génie génétique afin d’obtenir des plantes transgéniques.

Cette science possède deux  domaines d’application : la culture in vitro et le génie génétique. Elle est utilisée afin de répondre aux enjeux du monde actuel. En effet, elle permet une production végétale plus importante et de meilleure qualité afin de répondre aux besoins croissants d’une population mondiale en constante augmentation [Importance of Plant Biotechnology to Agriculture!, Divyesh Srivast]. Par ailleurs, elle permet également la production d’espèces adaptées au réchauffement climatique, la sélection et la création de variétés résistantes à différentes maladies.

        D’une part, la biotechnologie végétale est utilisée pour la conservation de caractères génétiques, grâce à l’utilisation des bases biologiques et physiologiques  de la culture in vitro. Elle est alors basée sur la reproduction asexuée, comme par exemple le bouturage. La culture in vitro est le fait de cultiver des fragments de plantes (explants) composés de cellules vivantes, dans un récipient clos et dans un environnement artificiel, contrôlé et sans germe. Le milieu de culture utilisé doit ainsi répondre aux besoins nutritifs des cellules végétales de l’explant. Pour cela, le milieu doit être composé d’un solvant, d’éléments minéraux, de substances organiques, d’un support physique, d’un pH compris entre 5 et 6 et parfois de régulateurs de croissance, c’est-à-dire des phytohormones. Elles sont utilisées lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’hormones endogènes et influencent le développement de l’explant [Plant Tissue Culture and Its Application, Lorato Lekgari, 22 juillet 2010].

La culture in vitro comprend 4 étapes que l’on appelle aussi “stades”. Premièrement, il faut avant tout, préparer le matériel végétal et réaliser la mise en culture. Le stade 1 consiste en l’établissement de cultures aseptiques et réactives mais aussi à la production de cal suite à une dédifférenciation cellulaire (retour à l’état méristématique). Le cal est une masse amorphe de cellules parenchymateuses à paroi fine, peu cohérente qui dérive des cellules en prolifération de l'explant, et a un rôle dans l’alimentation de la plante. Le stade 2 représente la régénération des micro-plantules à partir de bourgeons préformés (c’est la méthode la plus sûre pour obtenir une reproduction conforme) ou bien par néoformation de bourgeons. [Plant Tissue Culture: Benefit, Structure, Types and Techniques, Nandkishor Jha]. Le stade 3 représente l’enracinement des plantules, c’est-à-dire la rhizogenèse. Enfin, le dernier stade est l’acclimatation (le sevrage) correspondant à la phase de croissance des plantes dans un environnement naturel avec un arrosage régulier. Pour que cette acclimatation soit réussie, la plante doit retrouver ses caractéristiques morphologiques et physiologiques initiales qui ont été modifiées lors de la culture in vitro. [Conditions and Stages of Tissue Culture, Srinibas Kumar].

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