Recherche in vitro de plantes haploïdes chez le pommier cultivé (Malus x domestica Borkh. ) : androgenèse, gynogenèse, parthénogenèse in situ induite par du pollen irradié

In vitro research of haploid plants in common apple tree (Malus domestica Borkh) : androgenesis, gynogenesis, in situ parthenogenesis induced by irradiated pollen

• Auteur / Autrice : Yong Xiang Zhang
• Direction : Yves Lespinasse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Parthénogénèse chez les plantes

Multiplication in vitro

Pommier

Mots clés libres

Haploïdisation

Résumé

Trois méthodes d'haploïdisation ont été étudiées : Androgenèse in vitro par culture d'anthères, Gynogenèse in vitro par culture d'ovules non fécondés et Parthénogenèse in situ induite par du pollen irradié suivie de la culture in vitro des embryons immatures. La culture d'anthères a conduit à l'obtention d'embryons androgénétiques chez « Topred », «Starking » et « Rr » ainsi que de cals androgénétiques chez d'autres génotypes. Cette étude a révélé que la réussite de l'androgenèse dépend du génotype, du prétraitement au froid et du milieu de culture, dont l'influence est due principalement à la qualité ainsi qu'à la quantité des phytohormones et des sucres. La difficulté majeure rencontrée est le blocage in vitro des embryons obtenus. La culture d'ovules non fécondés a conduit à la formation de 2 embryoïdes chez "R1-49" et de cals chez 2 autres génotypes. Cette expérience préliminaire montre que le meilleur mode de mise en culture est celui d'ovaires excisés dont les ovules restent attachés au tissu placentaire. Des plantes haploïdes issues du développement parthénogénétique in situ ont été induites chez « Erovan » grâce à l'emploi de pollen irradié et avec recours à la culture in vitro des embryons immatures. Cette méthode a également permis d'obtenir de nombreux embryons encore en évolution chez d'autres génotypes. La dose d'irradiation du pollen à 500 Gy s'avère être un bon compromis; le meilleur stade de prélèvement des fruits pour la mise en culture des embryons immatures se situe 3 mois après la pollinisation. En conclusion, parmi les 3 méthodes étudiées, la Parthénogenèse in situ induite par du pollen irradié paraît très prometteuse pour la création de plantes haploïdes chez le pommier.

The cultivated apple (Malus X domestica Borkh, 2n = 2x = 34) is an allogametic perennial, propagated by vegetative methods. It has a high degree of heterozygosity, and a complex genomic constitution. It can be described as a secondary polyploid. The production of haploid plants in such species therefore presents multiple interests concerning cytogenetics and mutagenesis as well as breeding of cultivars. Three haploidization methods have been studied in this thesis: in vitro androgenesis by anther culture, in vitro gynogenesis by unfertilized ovule culture, and in situ parthenogenesis induced by irradiated pollen followed by in vitro culture of immature embryos. - Anther culture has produced a number of androgenetic embryos in three genotypes ('Topred', 'Starking' and 'Rr') and androgenetic calli in three other genotypes ('Golden Delicious', 'R8-16' and 'Doubled Haploid'). Cytological observations showed that androgenetic development has been induced mainly by a diversion of the 1st pollinic mitosis leading to 2 identical nuclei. Our studies have shown that several factors could influence in vitro androgenesis: * The genotype plays a determining role in androgenetic embryo formation * A cold pretreatment (≥ 5 weeks at 2 to 6°C) applied to the flower bud before anther culture has proved to be necessary for embryo formation; 2 to 6 weeks of the same treatment can significantly increase the rate of callogenesis. . .