Hybridation et maîtrise de la reproduction sexuée

Augmentation des rendements agronomiques du blé au cours des 40 dernières années et leurs origines (d'après Agroperformance hors série n°2).

Calculer le pourcentage d'augmentation de la production de blé par hectare, entre 1959 et 1996.

Rechercher les facteurs autres que l'amélioration génétique qui ont pu intervenir dans l'augmentation des rendements agronomiques.

Analyser comment évolue la part de chaque facteur dans l'accroissement de la production agricole.

Association de caractères intéressants entre 2 variétés

Croisements entre les 2 variétés de pomme de terre : les tubercules obtenus sont résistants et bons pour les frites.

Hybridation et sélection

D'après les photographies, expliquer en quoi consistent la castration du tournesol, la pollinisation croisée.

Comment sont produits les grains de tournesol que nous utilisons ?

Préciser la relation établie entre pollinisation et fécondation croisée.

Avec le maïs, les premières hybridations qui datent de 1908 ont bouleversé les méthodes traditionnelles de sélection.

La castration systématique du maïs, facilitée sur cette plante du fait de la disposition éloignée des fleurs mâles et femelles, puis la fécondation croisée permettent l'obtention de plants hybrides d'une grande vigueur, aux grains à caractères sélectionnés (production augmentée de 25 à 40 %).

Mais à la génération suivante, le rendement baisse de 15 à 25 %.

Formuler des hypothèses sur les critères qui ont pu être pris pour choisir les variétés de maïs utilisées comme source de gamètes femelles et comme source de gamètes mâles.

Haplodiploïdisation

La colchicine, appliquée aux cellules en culture, bloque la mitose après la duplication des chromosomes.

Ainsi, dans le cas de la culture de grains de pollen, les 2 cellules haploïdes (à n chromosomes) obtenues ne se différencient pas. Elles sont à l'origine d'une cellule diploïde (à 2n chromosomes), capable de se diviser et de donner un embryon diploïde.

On a alors obtenu un embryon diploïde à partir d'une cellule haploïde.

Préciser la différence entre fécondation et haplodiploïdisation.

Que peut-on dire de la nature des allèles portés par les 2 chromosomes d'une même paire (homologues) dans les cellules diploïdes obtenues ?

Exemple de technique dans le cas du colza

Dans une reproduction sexuée classique, les chromosomes homologues d'une même plante sont porteurs d'allèles correspondants et non identiques, et les gamètes diffèrent dans leur patrimoine génétique.

Ici, de génération en génération, les gamètes haploïdes conserveront dans leur patrimoine génétique un lot d'allèles tous, 2 à 2, identiques.

Déduire de ces documents l'intérêt que présente l'haplodiploïdisation pour fixer les caractères génétiques d'une plante.

Polyploïdisation

Blé diploïde et blé tétraploïde

Comparer le nombre de chromosomes des 2 variétés de blé.

Établir une relation entre le nombre de chromosomes et la production de la plante.

Un croisement possible entre 2 espèces différentes

Le sauvetage d'embryons interspécifiques

La tomate cultivée, Lycopersicum esculentum, a des caractères assez constants (très peu de variabilité génétique). Par contre, des espèces sauvages comme Lycopersicum peruvianum, grâce à une très grande variabilité génétique, possèdent entre autres de nombreux gènes de résistance aux maladies. Mais les embryons obtenus en croisant ces espèces avortent du fait de leur incompatibilité avec les tissus de la plante mère.
En cultivant les embryons in vitro, il est possible de les sauver et d'obtenir une plante viable.

D'autres techniques nouvelles de laboratoire permettent d'étendre ces échanges de gènes, c'est ce que les chercheurs appellent la transgénèse.

Indiquer ce qu'apporte ici, d'intéressant pour l'agriculteur, les croisements entre 2 espèces de tomates.

Donner la signification de l'expression "variabilité génétique".
Quel est son intérêt ?