Longtemps réservée à une élite de professionnels (laboratoires privés, université), la culture in vitro ou micropropagation est de nos jours accessible à tous. Quelques clics sur votre ordinateur vous permettront de vous procurer le matériel ainsi que les produits chimiques nécessaires. Pour ce qui est de la méthodologie, c'est un peu plus difficile car beaucoup ne veulent pas partager leur savoir faire.
Avant de détailler les différentes étapes qui mènent de l'explant à la plante, vous trouverez ci-dessous les principales techniques utilisées.
I- Définition
"La culture in vitro ou micropropagation consiste à cultiver une partie de plante, appelée explant, dans un milieu de culture artificiel et stérile, dans des conditions de température et d'éclairage contrôlées."
Le point de départ de la mise en culture in vitro est soit une partie de la plante sélectionnée, on parle de multiplication asexuée, soit une graine, on parle alors de multiplication sexuée.
II- La multiplication asexuée : le clonage végétal
Si l'explant est une partie de la plante mère, on parle de clonage végétal ou multiplication conforme.
Les plantes ainsi obtenues auront le même capital génétique que la plante mère, ce sont des clones.
Cette technique est à rapprocher du bouturage traditionnel que l'on peut pratiquer sur plusieurs espèces comme la Vanille (ci-dessous en in vitro).
Les avantages de cette technique sont :
Les inconvénients sont :
Cette technique de culture est basée sur une propriété des cellules végétales : la totipotence.
En fonction de la provenance de l'explant et de la technique utilisée, on parlera de microbouturage, d'embryogenèse somatique ou de culture de méristème.
L'embryogenèse somatique consiste à produire des embryons somatiques à partir d'un explant de plante. Cette technique permet d’obtenir une multitude de clones, elle a été décrite pour la première fois chez la carotte en 1958 par Reinard et Stewart.
En fonction de l'origine de l'explant, on va parler :
Ce cal est ensuite mis sur différents milieux hormonés afin de diriger les cellules indifférenciées vers la formation d'une nouvelle plante. (la photographie ci-dessous montre un cal de Dionée obtenu après traitement à l'auxine).
La photographie ci-dessous montre une section de hampe florale de Phalaenopsis cornucervi, au niveau d'un bourgeon, placée sur un milieu hormoné afin de provoquer la multiplication des cellules.
Cette méthode évite le passage par un cal qui peut être à l'origine de variations génétiques si cette opération est répétée plusieurs fois.
Le schéma ci-dessous illustre un exemple d'embryogenèse somatique directe sur un Nepenthes. On prélève une section de la plante située entre deux feuilles afin de stimuler le bourgeon présent. Après nettoyage et stérilisation de l'explant, il est mis sur un milieu de culture hormoné afin de stimuler le bourgeon. La réussite de cette opération tient grandement à la qualité sanitaire de la plante mère ainsi qu'à un bon protocole de désinfection de l'explant.
Un méristème est une zone de la plante où les cellules prolifèrent. Il est constitué de cellules indifférenciées, capables de se diviser longtemps après la fin de l'embryogenèse.
On distingue sur le plan fonctionnel les méristèmes végétatifs, à l'origine de la fabrication des tiges, des feuilles, des racines et les méristèmes reproducteurs, à l'origine des fleurs (dans le cas où la fleur ou l'inflorescence est terminale, le méristème apical passe de l'état végétatif à l'état reproducteur. Dans les autres cas, les méristèmes floraux se forment directement à l'aisselle des feuilles, à partir de bourgeons axillaires).
Dans le cas des méristèmes végétatifs, on distingue, en se basant sur leur localisation, leur mode de fonctionnement et leur implication dans le développement du végétal, des méristèmes primaires et secondaires. Les méristèmes primaires sont situés à l'apex des racines et dans les bourgeons apicaux à l'extrémité des tiges et des rameaux (méristèmes apicaux), dans les bourgeons axillaires à l'aisselle des feuilles (méristèmes axillaires), et dans les entre-noeuds (méristèmes intercalaires).
Le principal avantage de ce type de culture est d'obtenir des clones exempts de toute maladie. En effet, même lorsqu'une plante paraît totalement infestée par un virus ou une bactérie, les méristèmes restent indemnes.
Le principal inconvénient pour nous amateurs, est que cette technique reste réservée à des techniciens chevronnés et équipés.
III- La multiplication sexuée: diversité génétique
Ici, l'explant est une graine. Une attention toute particulière sera portée lors de la récolte et du stockage:
Celle-ci va être désinfectée et mise en culture sur un milieu nutritif approprié.
On obtient alors des individus génétiquement différents.
Les cellules végétales, prélevées sur une partie quelconque d'une plante (feuille, tige, racines), possèdent la capacité de régénérer un individu complet, identique à la plante mère: c'est la dédifférenciation.
C'est cette propriété que nous allons utiliser en culture in vitro, à l'aide d'hormones végétales, pour produire en grande quantité des copies conformes à la plante mère.
