Les semis, la pose et les semis sont-ils le seul moyen d'augmenter le nombre de plantes proposées à la vente? En fin de compte, plus maintenant! La reproduction végétale in vitro a rejoint les méthodes de plus en plus couramment utilisées . Voyez à quoi ressemble la propagation des plantes in vitro, comment elle est réalisée et quelles plantes sont le plus souvent propagées par la méthode in vitro.
Reproduction in vitro de plantes
L'horticulture est entrée dans une nouvelle ère, ce qui signifie qu'aujourd'hui, en plus des méthodes traditionnelles de reproduction des plantes, toute une gamme de méthodes, souvent assez inhabituelles, sont utilisées. En premier lieu, parmi ces méthodes inhabituelles, on encourage la micro-reproduction, c'est-à-dire reproduction in vitro . Cela signifie autant que la culture du verre et ce n'est pas une technique aussi nouvelle que cela puisse paraître, car sa métrique indique plusieurs dizaines d'années d'essais, qui ont abouti à la création d'un certain nombre de méthodes de reproduction de fragments de plantes dans des conditions de laboratoire.
La multiplication des plantes in vitro est basée sur les capacités de régénération presque illimitées de toutes les cellules végétales avec un noyau intact. Ces prédispositions des cellules végétales vivantes à maintenir une information génétique complète et une capacité de développement complète, quel que soit le degré de leur différenciation, sont appelées totipotence. Cette propriété permet dans de nombreux cas de recréer un organisme végétal complet à partir de petites sections de feuilles, de pousses, de racines ou même dans des cas extrêmes - à partir de cellules individuelles.
Actuellement, la multiplication des plantes in vitro est utilisée pour presque toutes les plantes ornementales, cultivées et également fruitières. Il suffit de regarder la longue liste des espèces, qui sont obtenues chaque année par des centaines de milliers de nouveaux individus grâce à la reproduction in vitro . Ici, nous trouvons min. clous de girofle, gerberas, anthuria, des plantes de jardin, il y aura des narcisses, des hémérocalles et des lis, et des plantes fruitières - fraises, myrtilles, cornouiller comestible et bien d'autres.
La technique de reproduction des plantes in vitro est assez simple - il suffit d'obtenir un cône de croissance végétale ou même un morceau de tissu méristématique avec des cellules indifférenciées à grand potentiel de régénération et de le placer sur un milieu correctement équilibré dans des conditions de laboratoire aussi stériles que possible. Cela semble trivial, non? Eh bien, ce n'est pas le cas.
Si les tissus prélevés pour la reproduction in vitro sont infectés par des agents pathogènes, la culture entière sera un grand échec au tout début. La plus grande menace est posée par les virus qui peuvent vivre longtemps dans les cellules végétales sans provoquer de symptômes. Si nous produisons (je pense que vous pouvez appeler cette méthode une production végétale à grande échelle) de nouveaux spécimens à partir d'une plante mère infectée par un virus, nous aurons une mauvaise surprise ...
Cependant, pour se défendre contre les effets potentiels de la multiplication d'individus malades, chaque grand laboratoire de culture in vitro teste le matériel végétal à multiplier pour détecter la présence de virus, et s'il y en a, toute la colonie de cellules souches est soumise à une thermothérapie (c'est-à-dire l'action d'une température élevée), qui inhibe la multiplication du virus dans la plante.
La prochaine étape de la propagation des plantes in vitro consiste à placer des fragments de tissu sur un milieu gélosé correctement sélectionné. Il doit contenir non seulement les nutriments de base dont la plante en développement pourra dériver, mais surtout un ensemble correctement composé d'hormones végétales. Ce sont les phytohormones qui affectent la division des cellules végétales, leur croissance, leur différenciation et, par conséquent, la reconstruction d'une plante complète uniquement à partir d'un nodule de cal, c'est-à-dire une colonie indifférenciée de cellules souches.
Pour stimuler la croissance cellulaire, une concentration définie avec précision d'auxines et de cytokinines - deux groupes de base de phytohormones qui conditionnent la croissance et le développement appropriés de la plante entière sont ajoutés au milieu. Déjà au tout début des recherches sur la reproduction végétale in vitroIl a été constaté que bien que certaines hormones végétales n'aient pas d'effet stimulant direct sur le bourgeon d'une nouvelle plante, leur présence à une concentration incorrecte provoque une inhibition de la croissance et souvent, par conséquent, la mort du cal. De nombreuses années de recherche ont conduit à la création de tableaux détaillés des concentrations de phytohormones dans les milieux à chacune des phases de croissance et de la durée pendant laquelle ces composés doivent être présents dans le milieu lors de la multiplication d'espèces individuelles et même de variétés végétales. Ainsi, afin de stimuler le développement racinaire, le rapport des concentrations auxine et cytokinine est différent de celui du développement des pousses et des feuilles.
La norme lors de la reproduction in vitro de plantes est que pour stimuler le développement de nouvelles pousses, la part des hormones cytokinines dans le milieu doit être augmentée. Cependant, pour que la plantule développe un système racinaire fort, elle doit être transférée dans un milieu gélosé avec une part accrue d'auxines par rapport aux cytokinines.
Typiquement, lors de la transplantation de la masse cellulaire en développement sur un nouveau milieu avec une composition étroitement définie, les groupes cellulaires peuvent également être récoltés pour augmenter le nombre de descendants. Cela permet d'obtenir un grand nombre de nouvelles plantes à partir d'un seul culot de cal en un temps record. Il y a aussi des raisons financières à ce mode de fonctionnement, car un grand nombre de nouveaux plants, souvent en millions de pièces, peuvent être obtenus sur une surface relativement petite de tables de laboratoire.
Un rôle très important pendant tout le cycle de reproduction des plantes in vitro est joué par la température et la photopériode appropriées, c'est-à-dire la durée du jour et de la nuit, qui sont aussi importantes qu'une solution nutritive correctement composée ou des plantes mères saines.
Lorsque les plants atteignent la bonne taille, ils sont doucement déplacés vers une pièce où le processus de leur durcissement se déroule progressivement, c'est-à-dire que les plantes s'habituent aux conditions des tunnels et des serres.
De cette manière, pratiquement toutes les nouveautés et curiosités du jardinage sont mises à la disposition d'un large groupe de clients et leur prix baisse considérablement. C'est le cas, par exemple, des variétés d'hémérocalles nouvellement cultivées, qui sont autorisées à se multiplier dans des cultures in vitro juste après la première floraison . Les Américains et les Néerlandais ont atteint une telle perfection dans cette méthode de clonage des plantes que les nouveautés d'une année donnée deviennent généralement disponibles après seulement une ou deux saisons. Et leur prix passe de quelques centaines de dollars l'année de lancement à quelques dizaines de dollars la suivante. Des variétés avec plusieurs années d'expérience sont désormais disponibles pour chaque poche.
La culture in vitro des plantes offre également d'excellentes conditions pour la reproduction des orchidées et des fougères, qui dans des conditions «normales» ont été un véritable test de patience pour les jardiniers. Alors que dans le cas des fougères, les jeunes gamétophytes en conditions stériles de laboratoire, exempts de «visiteurs indésirables» de l'extérieur, ont d'excellentes conditions de croissance, la situation est différente avec les graines d'orchidées. La famille des Orchideaceae, à laquelle appartiennent toutes les orchidées cultivées, se caractérise par un cycle de développement compliqué. Ces plantes vivent en symbiose avec les champignons, et leurs graines ont également besoin de la présence de mycélium pour bien germer, ce qui les nourrit, compensant ainsi le manque d'endosperme qui sert de réserve.
Sur un milieu gélosé, il est beaucoup plus facile de maintenir des conditions appropriées pour la croissance des hyphes fongiques et de les protéger contre l'infection par des microorganismes nuisibles qui pourraient perturber le processus de germination des graines et la croissance ultérieure des plantules liées à la symbiose de leurs racines avec le champignon thalle.
La méthode de culture in vitro a également trouvé une application dans le domaine de l'horticulture, qui est la sélection de nouvelles variétés. Grâce à lui, il est devenu possible de créer, parfois spontanément dans la nature, des hybrides éloignés, c'est-à-dire des croisements entre des individus appartenant à deux espèces différentes. L'objectif est d'obtenir des plantes de valeur avec un rendement spécifique élevé et une résistance élevée aux maladies et aux ravageurs, et en même temps pas pointilleux sur les conditions de croissance.
Il est très difficile d'obtenir un tel hybride et ne profiter que des avantages de la reproduction végétale in vitro a permis aux établissements de sélection de lancer des recherches dans ce domaine.
Auparavant, les mécanismes d'incompatibilité, principalement basés sur la malnutrition de l'embryon en développement, ou l'incapacité de prélever des nutriments de l'endosperme par la plante en germination, empêchaient le croisement d'individus de deux espèces différentes. Actuellement, les embryons sont transférés dans un milieu correctement sélectionné à partir duquel ils peuvent obtenir toutes les substances nécessaires au bon développement.
Je crois qu'avec ce court article j'ai éclairé ce sujet assez difficile. Les informations présentées ci-dessus ne sont que la pointe de l'iceberg. Les applications mêmes de la micro-propagation, parfois également appelée méthode des cultures in vitro , sont encore nombreuses. Ainsi, cette technique ne doit pas être assimilée uniquement à la reproduction massive de plantes ornementales, mais à un regard plus large sur toutes les manières de son utilisation dans le monde moderne.
Gwidon
