Les phytohormones et la culture in vitro de Nicotiana tabacum

Les phytohormones et la culture in vitro de  Nicotiana tabacum 

08 décembre 2021

Résumé : 

Les végétaux sont capables de se multiplier par plusieurs voies, celle mise en  évidence est la micropropagation ou la culture in vitro qui permet une régénération  d’individus à partir d’explant et la production d’un grand nombre de plantes  génétiquement homogènes en un temps court. Elle est basée sur la totipotence des  cellules végétales capables de se différencier, se dédifférencier et se  redifférencier. La totipotence dépend de deux hormones dont l’auxine permettant la  rhizogenèse et la cytokinine favorisant la caulogénèse. En fonction de la  concentration en cytokinine et/ou en auxine dans un milieu MS, on a des effets doses ou des effets antagonistes observables.

Abstract: 

Plants are able to multiply by different ways, the one pointed out is the  micropropagation or the in vitro culture During the in vitro vegetative propagation,  individuals are regenerated from an explant and the production of a large number of  genetically homogeneous plants in a short time. It is based on the totipotency of plant  cells. They able to differentiate, dedifferentiate and redifferentiate. The totipotency  depends on two hormones which are auxin allowing rhizogenesis and cytokinin  promoting caulogenesis. Depending on the concentration of cytokinin and/or auxin in  a MS medium, we can have dose-effects or antagonistic effects. 

Mots-clés : Culture in vitro, totipotence, Nicotiana Tabacum, auxine, cytokinine. 

Matériels et méthodes : 

Feuilles de tabac Nicotiana Tabacum (Annexe 1). 

Milieu de Murashige et Skoog (milieu  MS ou milieu MSO) (Annexe 2) : c’est  un milieu de culture qu’on utilise dans  

les laboratoires de biologie végétale  pour les cultures cellulaires et  tissulaires de plantes. Il est composé  de sels minéraux et de substances  organiques. Ce milieu est une source  de carbone nécessaire pour la CIV. Solutions de stérilisation composées  d’alcool 70% et de l’hypochlorite de Calcium (CaOCl2) 4% qui permettent  de stériliser les feuilles de tabac avant  les découper pour la culture in vitro.  

Phytohormones (Annexe 3) : il s’agit  de l’AcideIndoleAcétique (AIA) qui est une auxine de synthèse, et du  BenzylAdéninePurine, (BAP) qui est  une cytokinine de synthèse. Ces deux  hormones sont essentielles pour le  développement de la plante.

La hotte à flux laminaire : maintient le  milieu de travail stérile et permet d’éviter des contaminations dans nos  boîtes de cultures.

Autoclave : nécessaire pour stériliser le  matériel utilisé ainsi que les milieux de  culture.

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Introduction : 

La cellule végétale vit et fait de la  mitose, à l’issus de cette mitose, elle  se différencie en cellules qui ont les  mêmes génomes, mais ne transcrivent  pas les mêmes gènes, donc n’ont pas  les mêmes fonctions. Par la suite, elle  meurt par apoptose (mort  

programmée) ou par nécrose (mort  non programmée). De plus, elle peut  aussi se dédifférencier petit à petit  dans l’état différenciée et revenir en  arrière pour faire de la  

redifférenciation. On parle donc de  densité de différenciation. La capacité  de régénération ou la totipotence des  cellules végétales peut être induite de  façon spontanée ou artificielle. La  totipotence induite artificiellement  dépend de deux phytohormones qui  sont l’auxine et la cytokine. Il existe  deux types de totipotence végétale. La  totipotence issue des méristèmes  (région à l’intérieur de laquelle on a  des cellules à l’état indifférencié qui se  divisent) où la plante peut donner des  individus à partir des méristèmes :  c’est la multiplication végétative par  voie méristématique. On a aussi la  totipotence issue des cellules déjà  différenciées qui sont capables de se  dédifférencier pour se redifférencier :  c’est la totipotence par voie non  méristématique. Chez les cellules  végétales, la dédifférenciation peut se  faire de deux manières : 

l’organogénèse directe et  

l’organogénèse indirecte. Lors de  l’organogénèse directe, la cellule  différenciée commence un peu à se  dédifférencier pour ensuite se  redifférencier. Lors de l’organogénèse  indirecte, une cellule de feuille se  différencie et prolifère, on obtient un cal, certaines cellules de ce cal se  différencient et font d’autres individus. En outre, ces cellules végétales se  multiplient par plusieurs voies  différentes : la voie asexuée (on fait  

des embryons à partir de cellules différenciés non sexuelles. C’est  l’embryogénèse somatique), la voie  sexuée (par fusion de deux gamètes et  on obtient un zygote c’est une embryogénèse zygotique) et aussi par  multiplication végétative. En effet, la  multiplication végétative peut se  produire suite à une exploitation de l’homme. L’homme peut faire le  bouturage qui consiste à refaire des  individus à partir d’organes végétaux ;  ou aussi le marcottage qui correspond  à la rhizogenèse d’une tige issue de la  plante mère donnant naissance à un  nouvel individu. En plus de ces  techniques nous avons le greffage correspondant à l’implantation d’un  fragment végétal contenant un  bourgeon ou greffon sur un autre  végétal (porte greffe) plus résistant et nous avons la culture in vitro (CIV)  basée sur la totipotence des cellules  végétales. La micropopagation, la  mutagénèse, la production d’embryon  somatique, la production de protéine  recombinante sont des méthodes de  multiplication végétative par culture in  vitro. Lors de la multiplication  

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