La culture in vitro
Exemples d’utilisation

Utiliser un fragment de plante pour reproduire un individu comme dans le bouturage, ou pour l’associer à une autre plante, comme dans la greffe, sont des biotechnologies anciennes. De ces techniques sont dérivées des méthodes plus fines, partant de fragments de plus en plus réduits, jusqu’à la cellule isolée ou le gamète. Les biotechnologiesvégétales reposent principalement sur les cultures in vitro. Les premiers résultats intéressants de culture de tissus végétaux furent obtenus par Gautheret, Nobecourt et White en 1938. Elles se font hors sol, en conditions stériles et très contrôlées, dans des flacons ou tubes fermés, sur des milieux synthétiques solides ou liquides, contenant des sels minéraux, une source énergétique et des adjuvants. Lesapplications sont nombreuses aujourd’hui tant dans le domaine de l’horticulture que dans celui de la recherche (notamment en amélioration des plantes), ou encore pour conserver la diversité variétale (Conservatoires) ou sauvegarder des espèces menacées. Les techniques de culture in vitro cherchent à contrôler les facteurs de l’environnement (température, lumière, composition du milieu…) dufragment de plante mis en culture afin de l’orienter cers un programme d’évolution déterminé. Premier élément : toutes les cellules du végétal n’ont pas les mêmes potentialités au cours du développement. Certaines se spécialisent et se différencient et perdent leur possibilité de se diviser. D’autres forment des plages de cellules indifférenciées qui forment les méristèmes et qui se divisent activement.Ce sont des zones à l’origine de la croissance (en largeur ou en longueur) des plantes. Deuxième élément : des régulateurs de croissance ont été identifiés. Ils affectent la vitesse de croissance des cellules et leur différenciation, et sont impliqués dans les corrélations entre organes. La découverte de ces substances (auxines, gibbérellines, cytoquinines, acide abscissique, éthylène,oligosaccharines) a permis le développement des techniques de culture in vitro. D’autres facteurs interviennent et notamment le choix de l’explant, dont dépend la totipotence des cellules prélevées. Ces mécanismes de « vieillissement » sont dus à des modifications de la structure des méristèmes. Pour donner un exemple on peut citer l’aptitude au bouturage qui décroît lorsque l’âge des pieds-mères augmente.Mais la perte liée à l’âge ne se retrouve pas de façon égale au niveau des différentes parties de la plante, la partie racinaire de la plante constituant souvent le pôle de juvénilité de la plante. Idem pour la période de l’année dans laquelle on se situe : réapparition d’un fonctionnement de type juvénile au début de chaque poussée annuelle, ou même de chaque réitération. Ou encore « retour enarrière » lors de la floraison : c’est la régénération plus ou moins complète du potentiel morphogénétique initial, et celle-ci précède la différenciation des organes floraux. On pourra donc intervenir sur la qualité de l’explant : en fonction de l’âge du pied-mère, en fonction de l’époque de prélèvement, en fonction de sa localisation sur le pied-mère, en fonction aussi de sa taille et de sa nature.Culture de méristèmes :

Dès 1952, Georges Morel de l’INRA de Versailles réussit à obtenir une plante entière à partir d’un méristème. Le méristème étant toujours indemne de virus, on peut obtenir des plantes saines à partir de plantes malades en le cultivant.

Cette technique est donc utilisée pour obtenir des plants sains à partir de plants virosés. Sur les piedsmères choisis, onprélève des boutures à l’extrémité des rameaux. Sous une loupe binoculaire et sous hotte stérile, avec des outils stérilisés, la bouture est débarrassée de ses jeunes feuilles. Quand le méristème est visible, on élimine délicatement les dernières ébauches et on délimite un petit cube dont une des faces est constituée par le méristème (0,2 à 0,3 mm de côté) qui est prélevé et repiqué sur un milieu…