Auxines et Nutrition des Plantes

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Quel est le rôle principal des auxines dans le développement des plantes ?

Croissance des tissus et formation des racines (correct)

Formation des fleurs

Inhibition de la croissance

Protection contre les maladies

Où sont principalement fabriquées les auxines dans la plante ?

Dans les fleurs

Dans les racines

Dans les feuilles matures

Dans l'apex des tiges et les jeunes feuilles (correct)

Quel acide aminé est impliqué dans la synthèse des auxines ?

Lysine

Acide aspartique

Glutamine

Tryptophane (correct)

Comment est décrit le transport des auxines dans la plante ?

Vers le bas de l'apex à la base de la plante (C) Signup and view all the answers

Quel facteur peut influencer la régénération des tissus végétaux ?

Rapport d'auxine et de cytokinine (C) Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal du potassium (K) dans les plantes ?

Rôle osmotique (C) Signup and view all the answers

Sous quelle forme le fer est-il assimilé par les plantes ?

Sous forme chélatée (A) Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'azote (N) dans les plantes ?

Constitution des protéines (B) Signup and view all the answers

Dans quelle situation l'assimilation chlorophyllienne est-elle insuffisante pour assurer la survie des tissus végétaux ?

Lors de la culture in vitro (D) Signup and view all the answers

Quels sont les macroéléments minéraux essentiels ?

N, P, K, Ca, Mg, S (D) Signup and view all the answers

Quel élément est essentiel pour l'activation enzymatique dans les plantes ?

Magnésium (B) Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la lumière bleue sur les plantes ?

Induit la caulogenèse (D) Signup and view all the answers

Quel microélément est fourni sous forme de sels comme CuSO4 ?

Cuivre (B) Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des auxines dans la croissance des plantes ?

Stimuler la multiplication cellulaire (C) Signup and view all the answers

Quel précurseur est utilisé par les cellules pour synthétiser l'auxine ?

Tryptophane (B) Signup and view all the answers

Quel est un effet de la cytokinine sur les bourgeons ?

Elle favorise le débourrage des bourgeons axillaires (C) Signup and view all the answers

Quel acide n’est pas considéré comme une auxine principale ?

Acide acétique (A) Signup and view all the answers

Quel effet la cytokinine a-t-elle sur le vieillissement des feuilles ?

Retarde le vieillissement (A) Signup and view all the answers

Comment les cytokinines affectent-elles la division cellulaire ?

Elles stimulent la division cellulaire (D) Signup and view all the answers

Quelle hormone est connue pour jouer un rôle synergique avec les auxines ?

Cytokinine (A) Signup and view all the answers

Quel rôle n'est pas associé aux auxines ?

Stimuler l'élargissement des feuilles (D) Signup and view all the answers

Quel est l'objectif principal de la culture in vitro?

Régénérer une plante à partir d'explants (D) Signup and view all the answers

Quelle technique permet d'accélérer le processus de création de nouvelles variétés de plantes?

Micropropagation (A) Signup and view all the answers

Quel est le rôle des hormones dans la culture in vitro?

Elles permettent la régénération cellulaire (D) Signup and view all the answers

Qu'est-ce que l'autofécondation successives permet d'obtenir?

Des lignées homozygotes (A) Signup and view all the answers

Quelle option décrit correctement la totipotence cellulaire?

Capacité des cellules à former une plante entière (C) Signup and view all the answers

Quel est un des mécanismes utilisés dans la biotechnologie pour augmenter la variabilité génétique?

La transgenèse (D) Signup and view all the answers

Quelles conditions doivent être respectées en culture in vitro?

Température et éclairement contrôlés (D) Signup and view all the answers

Quelle est la durée estimée du procédé du croisement initial à la commercialisation d'une variété?

12 à 17 ans (C) Signup and view all the answers

Qu'est-ce que la totipotence cellulaire végétale?

La capacité d'un tissu végétal à régénérer une plante entière. (C) Signup and view all the answers

Qui a découvert le concept de la totipotence cellulaire végétale?

Haberlandt (C) Signup and view all the answers

Quelle technique a été développée par Morel et Martin?

La multiplication végétative. (C) Signup and view all the answers

Quel phénomène a été mis en évidence par Buvat en 1944?

La dédifférenciation ou rejuvénation. (C) Signup and view all the answers

Quelle avancée a eu lieu en 1934 par Gautheret?

La culture de cellules cambiales de saule. (B) Signup and view all the answers

Quel était l'objectif principal de la recherche de White en 1932?

Réussir la culture de racines de tomates. (B) Signup and view all the answers

Quel est un des principaux risques évités par la culture in vitro?

L'évitement des agents pathogènes. (B) Signup and view all the answers

Quand a-t-on commencé à utiliser des techniques de culture in vitro?

Après la découverte de la totipotence en 1902. (C) Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des sucres dans les milieux de culture ?

Fournir une source de carbone et d'énergie (A) Signup and view all the answers

Quelles vitamines sont couramment utilisées en micropropagation ?

Thiamine et pyridoxine (B) Signup and view all the answers

Quel est l'effet des antioxydants comme l'acide ascorbique dans les milieux de culture ?

Prévenir le brunissement des tissus (B) Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la charbon activée dans les cultures ?

Arrêter l'inhibition de la croissance et absorber les composés toxiques (B) Signup and view all the answers

Quels sont les trois principaux groupes de régulateurs de croissance ?

Auxines, cytokinines et gibbérellines (D) Signup and view all the answers

Quel effet peuvent avoir des concentrations élevées de régulateurs de croissance ?

Inhiber ou être toxiques pour les cellules végétales (A) Signup and view all the answers

Pourquoi les acides aminés sont-ils ajoutés aux milieux de culture ?

Pour soutenir l'organogenèse et la prolifération cellulaire (C) Signup and view all the answers

Quel est un bénéfice des vitamines dans les cultures à partir de fragments de plantes ?

Elles comblent une insuffisance de synthèse endogène (D) Signup and view all the answers

Study Notes

Cours de Biotechnologies Végétales

Ce cours est destiné aux étudiants de L3 en Biotechnologie végétale et amélioration.
Présenté par : Fatima Benmouaffeki
Année universitaire : 2023/2024

Objectifs des Biotechnologies Végétales

Ensemble de techniques qui utilisent la culture in vitro et la biologie moléculaire pour contourner les limites de la reproduction sexuée (culture in vitro).

Définition des Biotechnologies Végétales

Ensemble de techniques qui mettent en jeu la culture in vitro et la biologie moléculaire pour contourner les limitations de la reproduction sexuée, aidant à la mise au point de nouvelles techniques en laboratoire.

Totipotence Cellulaire

Propriété fondamentale des cellules végétales, la capacité de certaines cellules ou groupes de cellules prélevées sur un organe végétal à régénérer un individu complet.
Énoncée par Haberlandt en 1902 et vérifiée par la découverte des hormones végétales.

Processus de Régénération

Différenciation cellulaire: processus par lequel les cellules se spécialisent et acquièrent différentes fonctions.
Dédifférenciation: processus par lequel les cellules spécialisées revêtent un état non spécialisé.
Multiplication: processus de division cellulaire.

Objectifs des Biotechnologies Végétales (ouvertes)

Créer de nouvelles variétés de plantes: adaptées aux besoins de l'agriculteur (techniques culturales, conditions climatiques, résistance aux maladies, meilleure efficacité racinaire, meilleur rendement), adaptés aux besoins du consommateur (homme, animal) et à des utilisations non-alimentaires (molécules thérapeutiques, production de matières renouvelables, piégeage de polluants).
Produire des métabolites: composés spécialisés d'origine végétale avec des applications en pharmacologie, cosmétique, agroalimentaire et biocontrôle.

Limites et Avantages de la Reproduction Sexuelle vs. Biotechnologies

Reproduction sexuée: Des difficultés à réaliser des croisements entre espèces et des risques d'introduction de caractères indésirables dans la nouvelle variété et des délais liés aux cycles de végétation et au nombre de générations nécessaires.
Biotechnologies: possibilité de mieux exploiter la diversité, de faciliter les croisements interspécifiques, de connaître et maîtriser le génome, et de réduire la durée de création variétale.

Culture in Vitro

Ensemble de techniques de multiplication végétative visant à régénérer une plante à partir d'explants, en milieu artificiel spécifique, pour différentes étapes de développement, des hormones, des sucres, des vitamines, des acides aminés, des sels minéraux qui peuvent être liquides ou gélosés.
La culture in vitro permet la multiplication, à grande vitesse, d’organismes et tissus.
Explants : organe prélevé (feuille, racine, morceau d'organe, bourgeon) tissu (méristèmes, épiderme), cellule protoplastes.

Applications de la Culture in Vitro

Reproduire une plante à l’identique et la multiplier en grande quantité.
Réduire le coût de production ou les mettre sur le marché dans les plus courts délais.
Préserver des espèces rares et menacées, conserver la biodiversité.
Élaborer de nouvelles variétés de plantes plus rapidement.
Obtenir des plantes saines.

Facteurs influençant la Réactivité de la Culture in Vitro

L'âge de la plante-mère
La date du prélèvement de l'explant
La localisation de l'explant sur la plante
La taille et la nature de l'explant
L'espèce végétale sur laquelle l'explant est prélevé.

Les 4 grandes étapes d'une culture in vitro:

Stade 0: Conditionnement des plantes mères
Stade 1: Initiation ou mise en place des cultures
Stade 2: Multiplication
Stade 3: Enracinement ou rhizogenèse
Stade 4: Sevrage et acclimatation

Micropropagation

Technique de multiplication végétative in vitro permettant la production de clones de plantes.
Exploite la totipotence des cellules végétales.
L'explant, tissu végétal fragmenté est mis en culture in vitro, où la plante peut être régénérée d'une façon asexuée.

Totipotence

Aptitude des cellules végétales à exprimer la totalité de leurs potentialités pour régénérer un organisme entier.

Dédifférenciation-Redifferentiation

Processus par lequel des cellules spécialisées perdent leur spécialisation, afin de régénérer un organisme entier.
Processus par lequel une cellule se spécialise.

Culture de Fragments Nodaux

Peut concerner des plantes avec une dominance apicale,
Le milieu de culture est sans hormones ou avec une faible concentration de BAP (cytokinine)

Division de Touffe

Pour les plantes sans dominance apicale.
Il y a plusieurs phases de multiplication, et de développement, ainsi qu'une phase de division des pousses formées.

Multiplication des plantes

Méthodes rapides de multiplication pour obtenir de grandes quantités de plantes.
Utilisation d'un nombre de bourgeons axillaires.

Micropropagation à partir d'explants sans méristèmes

Explants: fragments de tige, feuille, bourgeons axillaires sans méristèmes
Multiplications: méthode a des avantages pratiques par l'obtention rapide de nombreux explants.
Techniques: morphogenèse directe ou indirecte dans un cal.

Culture de protoplastes

Technique permettant de séparer les cellules d'un tissu végétal de leur paroi cellulaire.
Cultures de cellules (et aussi de tissus) sans paroi, donc sans obstacles pour réintégrer de l'ADN nouveau.

L'hybridation somatique

Technique de fusion de protoplastes pour surmonter la difficulté de reproduction sexuée.
Introduit des propriétés génétiques de deux parents dans une même plante, en l'enlevant dans une solution et puis en les fusionnant.

Création variétale par fusion de protoplastes

Obtenir de nouvelles variétés de plantes.
Fusionner des protoplastes.
La régénération d'individus complets (et viables).

La fusion de protoplastes

Protoplastes = cellules végétales sans paroi
Deux méthodes: chimique et électrique
Il est possible de provoquer des fusions entre des cellules de différentes espèces.

Le devenir des hétérocaryons

La fusion entre deux cellules conduit à la formation d'un hétérocaryon.
Hétérocaryon: il contient différents types de noyaux (noyaux parents).
Ce cal est plus riche génétiquement que le zygote, et sa destinée dépend des cellules fusionnées. Il a tendance à perdre du contenu des chromosomes.

La micropropagation : A partir d'explants avec méristèmes

Technique de multiplication, utilise les méristèmes caulinaires et racinaires pour la culture.

La culture de méristèmes

Culture de tissus végétaux à partir des méristèmes (zones à croissance rapide).
Utilisé pour éliminer les virus.

Les technologies de clonage

La micropropagation
La culture de méristèmes
L’embryogenèse somatique

L'androgenèse

Technique de régénération de plantes haploïdes à partir de cellules mâles (ex: microspores ou grains de pollen).
Outil utile pour les programmes d'amélioration des plantes.

Technique de culture d'anthères

Obtention de cultures d'anthères complètes.
Culture d'anthères intacts sur un milieu solide, à partir d'explants ou d'un cal.

L'obtention d'haploïdes à partir des organes mâles

Utilisation de la culture d'anthères ou de microspores pour obtenir des haploïdes.

Facteurs d'induction de l'androgenèse

Facteur génotype: Certaines familles et espèces sont plus prédisposées à l'androgenèse que d'autres.
Facteur physiologique: L'environnement de la plante donneuse (températures, hygrométrie, stade de microsporogenèse), et Prétraitment (températures basses), ainsi que, le type de dimorphisme pollinique.

Gynogenèse

Technique permettant la production de plantes haploïdes à partir d’ovules non fécondés..
Réduction du risque d'obtention de plants albinos (par rapport à l'androgenèse).

Haplodiploïdisation par croisements interspécifiques et intergénériques

Utilisation des croisements interspécifiques ou intergénériques pour créer des hybrides et obtenir des haploïdes.

Sauvetage d'embryons interspécifiques

Technique de prélèvement d'embryons immatures lors de croisements interspécifiques pour les mettre en culture in vitro.

Création de variabilité (Mutagénèse)

Technique pour induire des mutations.
Méthodes: radiations ionisantes, mutagenèse chimique.

Variation somaclonale

Variation génétique qui se produit lors de la culture in vitro..
Types: variation génétique (héritable) ou variation épigénétique (non héritable).

Source des variations somaclonales

Variations préexistantes: liées aux variations préexistantes dans les cellules de l'explant.
Nouvelles modifications génétiques: liées à la division cellulaire anarchique, sous l'effet de régulateurs de croissance.

Avantages de la variation somaclonale

Source de diversité génétique.
Peu coûteuse.
Découverte de nouveaux variants.
Résistance à certains stress

Inconvénients de la variation somaclonale

Absence de contrôle sur la quantité et l'importance des mutations.
Instabilité des caractères obtenus.
Variation somaclonale
Difficulté dans le suivi des cultures in-vitro.

Mutagénèse ciblée (édition du génome)

Technique permettant de modifier précisément le génome d'une plante.
Exemple: CRISPR/Cas9.

La transgénèse

Transfert de gènes d'une espèce à une autre.
Méthodes: Agrobacterium, Biolistique, Electroporation

Les conditions du succès de la transgenèse végétale:

Pénétration l'ADN étranger dans le noyau cellulaire.
Intégration dans le génome de l’hôte.
Expression du gène d’intérêt.
Sélection et régénération de plantes transformées.
Résistance à un antibiotique.

Les différentes stratégies de la transgénèse

Introduire un nouveau caractère: transfert de gènes.
Inactiver un caractère: utiliser le gène cible.

Les étapes de la transgénèse:

Identifier un gène d’intérêt.
Isoler le gène ciblé.
Intégrer le gène dans la plante.
Sélectionner les cellules transformées.
Régénérer les plantes.
Évaluer l’expression du gène.
Incorporer des croisements.

L'utilisation d'Agrobacterium

Bactérie utilisée pour le transfert de gènes chez les plantes.
Mécanismes: Transfert naturel de l’ADN-T, transfert de la construction génétique.

Le transfert direct

Technique qui ne fait pas intervenir les gènes qui proviennent de la bactérie Agrobacterium.
Méthodes: biolistique, électroporation

Législation sur les nouvelles méthodes de sélection

Les nouvelles méthodes de sélection sont prises en compte dans les directives OGM de l'UE.
Certaines techniques spécifiques comme la mutagenèse sont exemptées de la directive OGM.

Les variations somaclonales

Variations génétiques (héritables) et épigénétiques (non héritables) observées lors d'une culture in vitro.
Facteurs influençants : milieu de culture, nombre de cycles in vitro, etc

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Ce quiz explore le rôle des auxines et des nutriments essentiels dans le développement des plantes. Il couvre des sujets tels que la synthèse, le transport des auxines, et l'importance des macroéléments minéraux. Testez vos connaissances sur la physiologie végétale et la biologie des plantes.