Báo cáo lâm nghiệp: "Comportement in vitro d’embryons zygotiques de chêne liège (Quercus suber L.) excisés à divers stades de leur développement"

Chia sẻ: Nguyễn Minh Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

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Comportement in vitro d’embryons zygotiques de chêne liège (Quercus suber L.) excisés à divers stades de leur développement M. El Maâtaoui H. Espagnac Louis-Pasteur, Laboratoire de Biologie Faculté des Sciences, 33, Végétale Expérimentale, rue 84000 Avignon, France Introduction des végétaux (Ammirato, 1983). C’est dans cette double optique que nous avons pratiqué la culture d’embryons zygotiques de chêne liège, excisés plus ou moins La culture in vitro d’embryons zygotiques précocement. Nous avons en effet, dans immatures est de plus en plus utilisée en un précédent travail (El Maâtaoui et Espa- vue d’appréhender certains problèmes gnac, 1987), réussi à induire une embryo- morphogénètiques (Monnier, 1988) et en genèse somatique chez cette espèce à particulier l’embryogenèse somatique partir d’explants caulinaires. Mais les (Williams et Maheswaran, 1986). Dans la embryons somatiques obtenus, au lieu de pratique, cette technique est largement se développer normalement et régénérer exploitée pour l’obtention d’hybrides inter- des plantes, devenaient rapidement le spécifiques dont la viabilité est souvent siège d’une importante embryogenèse compromise à cause de leur incompatibili- adventive ou secondaire. D’autre part, té les tissus maternels (Bhojwani et avec dans nos conditions expérimentales, seul Razdan, 1983). Récemment, le dévelop- un nombre réduit d’explants (environ 3%) pement considérable des recherches en donnait naissance à des cultures embryo- embryogénèse somatique a suscité un gènes. regain d’intérêt pour les embryons zygo- tiques. Dans ce domaine, ils sont non seu- C’est donc d’une part pour tester le lement utilisés pour initier les processus comportement in vitro d’embryons zygo- embryogènes chez de nombreuses en vue de le comparer tiques immatures espèces (Williams Maheswaran, 1986) et ultérieurement à celui observé chez leurs mais aussi pour aborder les aspects nutri- homologues somatiques et d’autre part tionnels et comportementaux dont la pour disposer d’un procédé reproductible connaissance est nécessaire avant toute d’embryogenèse somatique chez le chêne introduction des embryons somatiques liège que nous avons entrepris cette dans les programmes de multiplication étude.
Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Des glands immatures ont été régulièrement D’après les données rassemblées dans le récoltés tous les 10 jours, durant une période Tableau 1, on note que les embryons exci- allant du début juillet à la fin septembre, sur des sés au stade jjlobulaire ne se développent arbres adultes situés dans le Massif des pas dans nos. conditions expérimentales, Maures (Collobrières). Ils ont été débarrassés de leurs cupules, stérilisés pendant 20 min à probablement à cause de l’inadéquation l’hypochlorite de calcium à 40% et disséqués du milieu de culture (Monnier, 1988). aseptiquement. Les embryons de 0,06 à 5 mm de long ont été séparés en 3 catégories selon Au stade cordiforme, ils présentent aus- leur stade de développement en embryons glo- si une mortalité non négligeable (17%); bulaires, embryons cordiformes et embryons ceux qui survivent donnent tous naissance cotylédonaires. En outre, les embryons cotylé- à des cals amorphes, compacts, de cou- donaires ont été à leur tour séparés en 3 classes notées CI, C et C début de différen- 23 : leur blanchâtre, ne présentant par la suite ciation des cotylédons, aspect translucide net potentialité morphogène. aucune (C cotylédons différenciés, aspect encore ); l translucide (C cotylédons développés, aspect ); 2 que des réactions similaires Signalons blanc laiteux (C ). 3 ont été obtenues avec des embryons glo- La culture a été réalisée en boîtes de Pétri, bulaires et cordiformes d’autres espèces le milieu minéral de Murashige et Skoog sur comme l’orge (Cameron-Mills et Duffus, (1962) solidifié avec la gélose à 7 g-1- et addi- 1 1977) ou le soja (Tilton et Russell, 1984). tionné de glucose à 30 g N. d’hydrolysat de caséine à 0,5 g-1- et d’un mélange d’acide indo- 1 Isolés au stade cotylédonaire, les lylbutyrique (AIB) et de benzylaminopurine (BAP) à 2 mg-1- Après ensemencement, les . 1 embryons fournissent une réponse dépen- boîtes de Petri, à raison de 4 boîtes par catégo- dant de leur degré de maturation. Les plus rie d’embryons contenant chacune 15 explants, jeunes (C encore translucides, réagis- ), l ont été maintenues à l’obscurité dans une salle sent dans 95% des cas par la production climatisée (température oscillant entre 25 et 28°C). L’examen histologique a été réalisé sur d’embryons somatiques qui apparaissent des embryons fixés dans le mélange FAA (10% très rapidement (à partir du 5 jour de cul- e formol + 5% acide acétique + 85% alcool à 50°) ture) sur toute la surface des explants et inclus à la paraffine. Les coupes, de 10 0 pm (Figs. 1 et 2). Extraits de leur milieu habi- d’épaisseur, ont été colorées à l’hématoxyline- tuel et milieu artificiel placés safranine-bleu d’aniline. sur un en
ment localisés à la périphérie de l’apex présence de phytohormones exogènes, racinaire (Fig. 3). L’accumulation de embryons devient donc de leur voie ces normale et entament réserves semble donc s’accompagner processus de un multiplication végétative. d’une atténuation des aptitudes embryo- Leur comporte- ment rappelle alors celui d’embryons gènes au profit d’un développement nor- mal. Ceci est en accord avec les travaux somatiques obtenus sur des cals d’origine caulinaire (El Maâtaoui et Espagnac, de Maheswaran et Williams (1986) sur Brassica campestris et de Merkle et Som- 1987). mer (1986) sur Liriodendron tulipifera. Les plus âgés (C qui ), 3 acquis ont un Prélevés à un stade intermédiaire (C ), 2 aspect laiteux, témoignant d’une présence d’amidon, poursuivent à 94% une évolu- les embryons présentent un comporte- tion normale et germent. Une faible pro- ment qui se situe entre les deux précé- portion d’entre eux (6%) donne naissance dents: environ 50% se développent nor- à des embryons somatiques essentielle- malement alors que les autres forment
des embryons somatiques. Mais souvent, sistance de potentialités morphogéné- tiques (embryogenèse somatique) dont dans ce dernier cas, l’embryogenèse l’expression tend à se localiser aux tissus somatique apparaît plus tardivement superficiels de l’apex racinaire, c’est-à-dire qu’avec les explants de catégorie C l (après 15 j) et affecte exclusivement la là où les cellules possèdent encore des zone racinaire (apex, parfois l’hypocotyle) caractéristiques méristématiques. qui semble conserver le plus longtemps des aptitudes morphogènes. L’étude histologique montre que, dans Références tous les cas, les embryons somatiques se d’une manière directe (Fig. développent 4), sans cal préalable. Comme pour Ammirato P.V. (1983) The regulation of somatic embryo developrnent in plant cell cultures: sus- d’autres exemples d’embryogenèse soma- pension culture techniques and hormone re- tique directe (Williams et Maheswaran, quirements. Biolrechnology, 3, 68-74 1986), ils proviennent soit d’amas pluricel- Bhojwani S.S. & Razdan M.K. (1983) Zygotic lulaires superficiels soit de cellules épider- embryo culture. In: Plant Tissue Culture: miques devenues embryogènes. Theory and Prs Developments in Crop ctice. ! Science Vol. 5. (Bhojwani S.S. & Razdan M.K., Cette étude montre clairement que la eds.), Elsevier, Amsterdam, pp. 199-235 culture d’embryons zygotiques immatures Cameron-Mills V. & Duffus C.M. (1977) The in répond à l’un des objectifs que nous nous vitro culture of immature barley embryos on dif- sommes fixés au départ concernant la ferent culture media. Ann. Bot. 41, 1117-1127 recherche d’explants aptes à produire des El Maâtaoui M. & Espagnac H. (1987) Néofor- embryons somatiques. En outre, il ressort mation de structures de type embryons soma- que le stade de développement et donc tiques sur des cultures de tissus de chêne liège l’état physiologique au moment de l’exci- (Quercus suber L.) C.R. Acad. Sci. Sér. III 304, sion jouent un rôle considérable sur leur 83-88 comportement. Dans conditions de nos Maheswaran G. & Williams E. (1986) Primary culture, il apparaît que callogenèse et and secondary direct somatic embryogenesis from immature zygotic embryos of Brassica embryogenèse somatique caractérisent campestris. J. Plant Physiol. 124, 455-463 les explants isolés à leurs premiers stades Merkle S.A. & Sommer H.E. (1986) Somatic ontogéniques. Ces derniers se distinguent embryogenesis in tissue cultures of Lirioden- en effet par une croissance rapide au dron tulipifera. Can. J. For. Res. 16, 420-422 cours de laquelle les activités mitotiques Monnier M. (1988) Culture d’embryons et sont très importantes (Bhojwani et Raz- d’ovules. In: Culture de cellules, tissus et dan, 1983). De plus, la majorité des cel- organes végétaux. (Zryd J.P., ed.) Presses lules constituant de tels embryons seraient Polytechniques Fiomandes, Lausanne, pp. 103- 107 alors Williams Maheswaran selon et (1986) encore «embry com- nt e em u géniq o T. & Skoog F. (1962) A revised Murashige medium for rapid growth and bioassays with pétentes» ce qui pourrait expliquer les tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15, 473- réponses obtenues chez le chêne liège. 497 Par contre, au fur et à mesure que l’on Tilton V.R. & Russell S.H. (1984) In vitro culture s’adresse à des stades plus avancés où la of immature soybean embryos. J. Plant Phy- différenciation cellulaire (accumulation de siol. 115, 191-200 réserves) commence à l’emporter sur l’ac- Williams E.G. & Maheswaran G. (1986) Soma- tivité mitotique (Bhojwani et Razdan, tic embryogenesis: factors influencing coordina- 1983), les embryons présentent une évo- ted behaviour of cells as an embryogenic lution normale. Toutefois, on note une per- group. Ann. Bot. 57, 443-462