Les plantes ne poussent pas seulement dans les champs de culture

Il y a 50 ans, il a fait ses premiers pas, il a quitté le monde de la science-fiction pour devenir une méthode agricole révolutionnaire. Aujourd'hui, grâce aux chercheurs de différents laboratoires répartis dans le monde, la croissance in vitro pour la reproduction des cellules et des tissus végétaux a atteint la phase commerciale.

Les cellules provenant d'une plante peuvent donner des scories de très différentes caractéristiques. Dans cette image ils ont leur origine dans la même partie de la plante cantharatus roseus. Les plantations continues ont isolé différents types de cellules et leur différence de couleur. Ce fait est dû aux conditions nécessaires à la croissance in vitro.

En fait, dans certains laboratoires, cette technique est devenue une pratique courante. D'une seule plante, on obtient périodiquement une récolte formée de milliers d'exemplaires qui sont jumeaux entre eux: la reproduction biologique est arrivée à l'infini.

D'autres fois, des efforts considérables sont faits pour créer de nouvelles espèces végétales ou hybrides appropriées entre deux espèces différentes.

En même temps, l'exclusion des maladies virales qui contaminaient certains types de plantes est devenue un travail quotidien. Les banques de plantes à éprouvettes qui maintiennent des spécimens sans contamination virale sont prêtes pour les agriculteurs.

Peut-être les trois premières applications directes qui peuvent être plus spectaculaires dans le domaine des plantes d'éprouvettes. Malgré les graves problèmes qui surgissent dans le tronçon, nous allons essayer d'analyser que la croissance in vitro nous apporte d'autres avantages.

Si nous nous étions approchés de nos grands-parents quand nous étions coincés avec leurs plantes de pomme de terre et tomate de leur jardin, nous leur avons dit que nous pouvions créer une plante qui donnerait ses fruits ensemble, avant qu'ils ne nous disent rien, ils nous auraient pris l'excuse et nous auraient répondu pour commencer à travailler à côté. Une autre chose serait, en outre, que la plante hors rouille, est une plante saine sans virus.

Cet historique, ou semblable, a été aujourd'hui une réalité de la part des biotechnologues. La méthode de culture in vitro de certaines plantes commerciales est déjà systématiquement réalisée.

Ce domaine concret de la biotechnologie, qui est souvent connu par analogie avec le concept de probeta-ume comme méthode de l'usine de éprouvettes, nous fournira ou acquerra les avantages et améliorations suivants:

    Les techniques classiques utilisées dans la reproduction des plantes sont trop lentes, de sorte que la méthode de croissance in vitro révolutionne énormément. En plus d'obtenir l'infini d'ugalmas d'une seule plante (ce qui a réduit le temps de production et le coût), on a réussi à éliminer les maladies virales qui polluaient la même plante, en améliorant la qualité sanitaire des plantes. De leur côté, les recherches menées par les mutants et les hybrides somatiques dans une autre section de production végétale, notamment dans le domaine de l'amélioration génétique des végétaux, ont fait de ce système une grande importance. De plus, ce qui jusqu'à présent était impossible est devenu une réalité : on peut obtenir la croissance des individus haploïdes. C'est-à-dire à partir de cellules sexuelles (anthères, microspores, etc.) On peut former des plantes entières avec la moitié de la dotation génétique normale. Nous ne pouvons pas oublier que, en passant à un autre niveau, il facilite les recherches sur les réponses morphogénétiques dans le domaine scientifique. Enfin, si un grand nombre de produits isolés de plantes tropicales (médicaments, pesticides et aromatisants) sont nécessaires pour le moment, leur production sera obtenue à l'échelle industrielle, en cultivant les cellules végétales dans des récipients de fermentation, comme le font les microbiologistes.

Un peu d'histoire

Il nous semble si frappant qu'avant de commencer à analyser comment nous pouvons faire la reproduction, nous reconnaissons ses bases. Nous allons mentionner quelque chose sur l'histoire (même en gros) des idées qui ont rendu cette technique possible.

Pour la culture des cellules végétales, on peut utiliser un milieu solide ou liquide.

Nous venons pour cela à l'année où la bibliographie nous présente avec origine. Au début de ce siècle, vers 1902, le chercheur Haberland s'est rendu compte que la cellule végétale pouvait être totalement totipotent, c'est-à-dire que ce scientifique disait que la cellule somatique était capable de régénérer toute la plante.

Bien qu'il ait essayé d'isoler et de cultiver des cellules de maïs, il n'a obtenu aucun succès expérimental. Les causes principales de la faillite pourraient être, d'une part, l'inadéquation de la plante cotéedofluviale qu'elle a choisie pour son travail (le maïs est en réalité assez inapproprié pour la reproduction in vitro) et, d'autre part, le manque d'utilisation de facteurs de croissance régulateurs ou de croissance, comme cela a été démontré plus tard.

La deuxième étape, selon Hanning, a été faite deux ans plus tard, quand il a réussi à isoler l'embryon d'une plante du groupe de crucifieurs et à grandir in vitro.

Au cours des recherches, en 1934, White a découvert qu'il était possible de cultiver les racines de tomate sans aucun autre organe. Dans ces travaux de recherche, il a utilisé des extraits de levure comme source de nourriture des cellules. Lors des séances effectuées, il a montré que la vitamine B était obligatoire.

Cependant, jusqu'en 1946, la régénération totale de la plante n'a pas été atteinte: R. Bell aux États-Unis, Lupinus sp. cultivant les sommets de la tige de la plante a obtenu pour la première fois une régénération complète avec de bons résultats.

Avant ce travail réussi, dix ans plus tôt, il a été observé que les auxines (dérivés chimiques de l'acide indolacétique) avaient une incidence particulière dans la culture des plantes, qui ont été identifiées comme des cultures régulatrices par différentes expériences.

Lié à cette dernière découverte et E. En tant que pionniers des travaux de Bell, nous savons que pendant que Gautheret et Nobecourt enquêtaient sur la carotte dans cette plante et que le comportement de ce groupe hormonal rendait une fève sous forme de tumeur in vitro.

Plus tard, en 1952, G a produit un événement inoubliable dans l'histoire des plantes de éprouvettes. Morel et C. Les Français (qui essayaient de constater que le tissu meristémique des plantes était une partie inoffensive face aux attaques des virus) n'ont cultivé que les sommets végétaux, à partir des dayas contaminés par trois types de virus, capables de cultiver de nouvelles plantes sans restes de ces maladies. Il convient de noter que les caractéristiques des couvertures matures étaient restées complètement normales.

Schéma du processus de culture et de régénération. Le début de la culture consiste à introduire (1) une partie de l'organe propre choisi de virus dans le tube contenant un moyen hormonal (2). Le cas échéant, il a une seule hormone (indol acétique dans notre exemple) et créera une structure appelée haricot (3) qui provoquera la prolifération cellulaire. Dans la deuxième étape (4), par agitation lente, les cellules sont isolées et, faisant passer par un tamis, les cellules isolées sont séparées. Ils sont ensuite placés dans un milieu avec la deuxième hormone, la benziladénine (cytoquinine). Chaque cellule se reproduit et grandit par différence jusqu'à acquérir la forme de petite plante avec des racines, des tiges et des feuilles (6). Tout cela est dû à la totipuissance de la cellule, c'est-à-dire à la capacité de la cellule végétale à exprimer globalement la potentialité de son génome. Le 5 représente la reproduction de la culture cellulaire.

De là, sans affaiblir la force du scepticisme, de nombreux chercheurs ont essayé d'appliquer la méthode à un grand nombre de types de plantes.

Tous ces travaux expérimentaux ont donné lieu à des données et des résultats de toutes sortes et de taille.

En quoi consiste cette forme de reproduction ?

Le système de plantes à éprouvettes est basé sur la forme naturelle de reproduction : la reproduction végétative.

Contrairement à ce qui se passe dans la reproduction à travers les cellules sexuelles, dans cette forme de reproduction ne participe que la mitose. La cellule mère somatique produit des cellules génétiquement identiques les unes aux autres en tant que descendants, tout en étant génétiquement égales pour le père.

Ainsi, elle accepte l'expansion d'individus génétiquement identiques à ceux de toute reproduction végétative, tirant de la plante maternelle des clones homogènes.

En tout cas, outre le processus mitotique de régénération de toute la plante, une différenciation cellulaire et une organogenèse adéquate sont nécessaires. Même si le premier est obtenu avec une certaine facilité, les deux voisins ont apporté avec eux beaucoup de têtes.

La plupart des experts qui travaillent sur cette reproduction végétative concrète des plantes classifient généralement les étapes de développement du processus comme :

Par exemple, on sait que la rizogenèse (régénération du bourgeon racine) ne peut être due qu'à la pose d'auxine ou que l'ajout de cette hormone en petites quantités et la forte concentration de cytoquinine induisent la morphogenèse de l'épidémie pendant l'essai.

Il convient également de dire qu'aujourd'hui, la zone des hormones végétales nous est encore assez inconnue. Et c'est que tous les travaux et utilisations réalisés jusqu'ici ont été empiriques. Selon certains auteurs, l'analogie entre ces groupes chimiques et les hormones animales a été excessive, au moins au moment de proposer des approches de recherche.

Mais les facteurs de croissance ne sont pas les seules substances présentes dans le milieu culturel d’essai : En général, il est nécessaire d'ajouter de l'eau, sels minéraux, sucres, certaines vitamines et acides organiques ainsi que des solutions pour maintenir un pH approprié.

Cependant, dans de nombreux cas, le travail et le type de plante ne nécessitent pas une grande spécificité, de sorte que le remplacement des zones coûteuses et coûteuses est effectué par des extraits de levure.

Principaux régulateurs de la végétation. Dans les années 60, d'importantes avancées dans le domaine de l'hormone ont contribué au développement de la reproduction in vitro.

Par la suite, tous les aliments sont soumis à un traitement typique dans les travaux de microbiologie: ils sont mélangés avec une substance mignonne d'agar-agar pour donner la consistance.

Pour avoir le matériel préparé, une stérilisation profonde sera effectuée. En plus de prêter une attention particulière à ce passage obligé, pour que l'expérience soit un succès, il est nécessaire que tout au long de l'activité nous prenions des mesures importantes d'asepsie.

La raison en est évidente si l'on regarde la liste des ingrédients des milieux de culture: il serait difficile de trouver un environnement formé par des aliments si riches en nutriments pour la croissance d'un grand nombre de micro-organismes.

Par conséquent, les salles d'élevage éclairées seront stérilisées et au lieu d'utiliser la cloche de plantation classique, nous devrons faire particulièrement attention à la cloche spéciale à flux laminaire.

Ugalmena sans limites: surmultiplication

Vers 1960 on a observé la possibilité que les plantes créées par des meristèmes se fragmentent en microramas et s'implantent à plusieurs reprises dans le nouveau milieu culturel. Si tout le processus était réalisé à la bonne fréquence, des milliers de nouveaux exemplaires pouvaient être créés à partir d'un seul pionnier.

Grâce à cette nouvelle option, on a réussi à conserver les clones sains en sessions, de sorte que dans un petit espace on puisse organiser une banque d'exemplaires de porteries saines.

Problèmes

Pour que l'application de ce système soit étendue sur des fruitiers, les recherches avancent.

Actuellement, en raison de la rapidité offerte par la méthode, dans les pays où le système est étendu (A.E.F., États-Unis, Le Japon et la France) techniciens de plantes ont utilisé la culture des éprouvettes. Ils se consacrent à la reproduction des meilleurs clones de chênes verts, noyers et types de chênes d'intérêt.

Reproduction infinie. Étant donné que les plantes qui ont été guéries avec du méristéme-culture sont restées sans immuniser contre les parasites, il est souhaitable qu'en cas d'épidémie elles soient maintenues dans des bancs avec des clones sains. La méthode des microramas a déjà été appliquée dans la reproduction de certaines plantes, comme celle des orchidées.

Cependant, les progrès dans les travaux sur les arbres sont plus lents. Parce que la plante ligneuse est plus complexe que celle de l'herbe, nous voulons et avons besoin d'une meilleure connaissance de la physiologie et biochimie du développement des premières. Plus encore : en plantant ces arbres dans des forêts à long terme, il serait trop dangereux d'utiliser cette voie reproductive tant qu'on ne connaît pas en détail les avantages du nouveau matériau obtenu avec la technique in vitro par rapport aux traditionnels.

La croissance d'un nombre et type de clones riches, en particulier pour les espèces forestières, est obligatoire pour assurer l'hétérogénéité génétique. Si ce n'était pas le cas, puisque tous les exemplaires sont identiques, s'il y avait un changement dans l'environnement ou s'il y avait une peste, tous les exemplaires répondraient de la même manière, nous aurions un désastre.

La simplicité et la rentabilité du clonage, ainsi que la réduction des caractéristiques génétiques, entraîneraient une catastrophe écologique souhaitée.

En raison de l'utilisation de mutagènes chimiques et physiques, nous commenterons l'une des réalisations les plus spectaculaires déjà annoncés en matière d'amélioration génétique, sans vouloir trop approfondir. Une équipe de biologistes d'une Université du Minnesota a créé et développé une nouvelle variété de soins résistants aux toxines d'un champignon microscopique attaquant les feuilles de maïs. L'incorporation de la toxine fongique à la culture cellulaire et la sélection ultérieure des embryons vainqueurs ont atteint cette nouvelle variété.

Il ne fait aucun doute que ce qui est exposé ne sont que des exemples introductifs. Désormais, grâce à d'autres biotechnologies, comme le développement de protoplastes ou la création de cette nouvelle méthodologie par l'ingénierie génétique, nous croyons que notre activité traditionnelle sera l'objet d'un grand élan, d'une révolution.

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