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Obtention d'haploïdes à partir d'organes femelle
Obtention d'haploïdes à partir d'organes femelle
Plusieurs techniques différentes
Solvant pour bitume
Solvant pour bitume
Les esters méthyliques végétales constituent une alternative écologique aux solvants classiques

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Le principe de l'haplodiploïdisation


Principe de l'haplodiploïdisation
Principe de l'haplodiploïdisation
Obtenir des plantes haploïdes à partir de cellules reproductrices
Principe de l'haplodiploïdisation
Le processus d'haplodiploïdisation comprend l'obtention de plantes haploïdes à partir des organes porteurs des cellules reproductrices, appelés gamétophyte mâle ou femelle, et le retour vers la phase diploïde.


Production de plantes mères

Le sélectionneur effectue un croisement entre deux lignées parentales présentant des caractéristiques intéressantes et complémentaires. Ce croisement produira la génération F1. Ce sont les plantes mères pour l'obtention de la phase haploïde. A ce stade, toutes les plantes sont identiques. En revanche, sur ces plantes, la méiose à l'origine de la formation des gamètes permet la ségrégation des caractères, selon
les lois de Mendel et les recombinaisons entre les chromosomes parentaux. Les individus F2 seront alors tous différents les uns des autres, c'est la disjonction des caractères. Pour faciliter le travail de sélection, l'haplodiploïdisation va permettre d'obtenir des plantes homozygotes.


Obtention de la phase haploïde

Il s'agit de récupérer les cellules ayant subi la méiose avant la fécondation. C'est là que commence le travail de laboratoire.
L'obtention des plantes haploïdes peut se faire par culture in vitro de cellules destinées à fournir les cellules reproductrices ou gamètes.
S'il s'agit de gamètes mâles, on parle d'androgenèse. S'il s'agit de gamètes femelles, c'est la gynogenèse.
 
Une autre méthode d'obtention d'haploïdes est l'induction d'haploïdes in situ. On peut obtenir des haploïdes après croisements entre espèces ou entre genres. Il y a fécondation, mais les chromosomes incompatibles du parent pollinisateur sont rejetés naturellement.
On peut également provoquer une fécondation anormale à l'aide de pollen dénaturé. Dans ces trois cas, on observe le développement d'un embryon haploïde. Une phase de sauvetage d'embryons in vitro est ensuite généralement nécessaire. Mis en culture sur des milieux particuliers, l'embryon haploïde va se développer, les tissus vont se différencier pour donner des plantes haploïdes.


Retour à l'état fertile diploïde

 
Pour utiliser en sélection une plante régénérée par l'une de ces voies,
il faut disposer de plantes fertiles et donc diploïdes.
 
L'état haploïde étant instable, l'individu régénéré est parfois diploïde, on parle de doublement spontané du stock chromosomique. Pour le blé, on peut compter 20 à 25 % d'haploïdes doublés spontanément,
60 à 65 % chez l'orge. Sinon, on provoque artificiellement un doublement des chromosomes, le plus couramment par l'action d'un agent chimique, la colchicine.
 
Les plantes obtenues sont des diploïdes homozygotes : elles possèdent deux copies identiques de chacun de leurs chromosomes
et donc portent des paires de gènes ou allèles identiques, d'où leur grand intérêt.


Sélection des lignées

Le matériel ainsi fixé est livré au sélectionneur. Le sélectionneur va alors trier les plantes en fonction des critères agronomiques et technologiques recherchés.
 
La multiplication de ces plantes se fera par autofécondation : tous les descendants seront des copies identiques de leurs parents.


Traitement à la colchicine

La colchicine bloque la mitose après la duplication des chromosomes et les cellules deviennent diploïdes.

Le traitement à la colchicine peut se réaliser au stade plantule par trempage des racines ou injection dans les méristèmes.

Les taux de doublement sont alors très variables.

Actuellement, se développent des traitements in vitro au stade embryonnaire.


Déterminisme du niveau de ploïdie

Une vérification de la ploïdie des plantes régénérées peut être effectuée précocement par cytométrie de flux.
 
Une substance fluorescente se liant à l'ADN permet la coloration des cellules.
 
La mesure de la densité de cette coloration permet de déterminer le niveau de ploïdie. Sinon, la constatation de la fertilité de la plante garantit qu'elle est effectivement diploïde.