Thèse soutenue

Micropropagation, cultures cellulaires et production de pyrethrines par chrysanthemumum cinerariaefolium vis. ; cryoconservation de clones hautement producteurs

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Auteur / Autrice : Adnane Hitmi
Direction : Alain Coudret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

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L'insecticide naturel le plus utilise est un melange de six esters terpeniques, connu sous le nom de pyrethrines. Les produits commerciaux sont obtenus par extraction de capitules floraux de chrysanthemum cinerariaefolium. L'offre ne suffisant pas a repondre a la demande, il nous a paru interessant de developper une methode de production alternative basee sur l'extraction directe de cellules vegetales obtenues par culture in vitro. Nous avons tout d'abord developpe des techniques originales d'identification et de dosage des pyrethrines (clhp et spectrometrie de masse en tandem) adaptees au controle des tres faibles quantites de pyrethrines produites par les cultures cellulaires ; et mis au point un programme de micropropagation qui nous a permis d'isoler une lignee cellulaire particulierement productrice. Nous avons etudie ensuite l'influence des principaux facteurs biologiques et culturaux sur la synthese des pyrethrines. Les facteurs les plus importants sont la differenciation tissulaire et l'introduction d'aba (5 m) dans le milieu de culture (milieu ms dilue au 1/2). La teneur maximale obtenue avec les cals est de 0,45% par rapport a la masse de matiere seche. Dans un deuxieme temps, nous avons developpe un procede de cryoconservation des cultures cellulaires et des vitroplants permettant de s'affranchir des risques de derive genetique susceptibles d'entrainer une diminution de la capacite de synthese des pyrethrines. Les traitements mis au point permettent de regenerer une culture cellulaire ayant une capacite de synthese identique a celle du cal d'origine, et des vitroplants dont les capacites organogenes sont similaires a celles des vitroplants d'origine. Nous avons enfin, etudie l'influence d'un cryoprotecteur, le saccharose, sur les modifications physiologiques et hydriques des cellules, et leur resistance a la congelation. Le saccharose agit par 2 mecanismes. 1) c'est un agent osmotique, il entraine une deshydratation cellulaire et par voie de consequence une diminution de la cristallisation intracellulaire. La perte hydrique entraine d'autres modifications. On observe notamment une augmentation du taux endogene d'aba libre, qui pourrait etre a l'origine de la synthese de proline qui est egalement un cryoprotecteur. 2) il peut egalement pieger l'eau intracellulaire par des mecanismes indirects. Sa structure lui permet de traverser la barriere cellulaire, de s'accumuler dans le cytoplasme et de s'associer avec certains composants intracellulaires par l'intermediaire de liaison hydrogenes et de liaisons intramoleculaires, ce qui augmente la quantite d'eau non congelable dans les cellules.