Étude histophysiologique et cytogénétique de l'organogenèse adventive sur pétiole chez Beta vulgaris L. : contribution à la lutte contre la rhizomanie

Histophysiological and cytogenic studies of adventitious organogenesis on petiole and thin cell layer explants of Beta vulgaris L. : contribution to the fight against rhizomania

• Auteur / Autrice : Catherine Detrez
• Direction : Brigitte S. Sangwan-Norreel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie enzymatique, bioconversion et microbiologie
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules -- Physiologie

Cytogénétique

Bourgeons

Feuilles

Cytométrie de flux

Couches minces

Organogenèse

Betterave

Mots clés libres

Pétiole

Rhyzomanie

Résumé

Un protocole de micro propagation est proposé à partir de la mise en culture. La production de bourgeons adventifs est obtenue par la mise en culture de fragments de pétiole et de couches cellulaires minces d'origine pétiolaire, l'organogenèse adventive (caulogenèse) s'initie sans formation transitoire de cal, dans une zone spécifique de la feuille : la face épidermique supérieure de la zone de transition limbe/pétiole. L'origine sub-épidermique des bourgeons induits est prouvée, par des études cytologiques, aucun méristème préexistant n'est observé antérieurement à la mise en culture. L'analyse en cytométrie de flux du cycle cellulaire indique qu'une fréquence plus élevée de cellules en G2 pourrait être associée à l'aptitude des tissus de pétiole pour la caulogenèse. En pratique, l'efficacité du protocole d'induction de bourgeons, repose sur les conditions hormonales de culture des plantes mères et des explants. Le protocole de régénération a ainsi été testé efficacement pour plus de 17 génotypes appartenant aux niveaux N, 2N, 3N, 4N. Quelques altérations de la morphogenèse ont été observées à l'issue d'un ou trois cycles de régénération sur pétiole. Aucune de ces variations cependant ne persiste après transfert en serre. La détermination des nombres de chloroplastes et de chromosomes, combinée à la cytométrie en flux révèlent une stabilité caryotypique de toutes les plantes analysées. Le rôle des initiales de limbe dans la formation des bourgeons adventifs est discuté.

Using petiole explants and thin cell layers of petiole, we propose a reliable protocol for large scale production of de novo buds. Adventitious organogenesis (caulogenesis) takes places, without callus formation from a specific area of the leaves : the upper epidermal surface of the blade petiole transition zone. Sub-epidermal origin of the induced buds is proved, and from cytological examinations, no pre-existing meristem is observed in the organogenic zone, at any time before inoculation. Flow cytometry analysis of the cell cycle phases, however, indicates that a higher G2 frequency state could be associated with the disposition to induce caulogenesis. In practice, the efficiency of bud induction protocol relies on hormonal culture conditions of source plants/shoots. Whereas efficient regeneration is achieved for more than 17 genotypes of the N, 2N, 3N and 4N ploidy level, a genotypic effect is still persistent for the both explants. Some alterations in morphogenetic pathway are noticed among the regenerants from one or three petiole culture cycles. None of these variations, however, persist following transfer to the greenhouse. Counts in chloroplast and chromosome numbers, combined with flow cytometry analysis show karyotypic stability in all the plants studied. Persistence of lamina initials in the blade petiole transition zone, their reactivation by in vitro culture and their participation in de novo bud formation is discussed.