Cours de Génétique Végétale PDF

Génétique végétale FOTSO NGANGOUA Moïse Harnold (Phd student) 1 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse Contenu Chapitre 1 : Reproduction d...

Génétique végétale FOTSO NGANGOUA Moïse Harnold (Phd student) 1 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse Contenu Chapitre 1 : Reproduction d’une angiosperme cultivée........................................................................................................... 3 I.1 Les caractéristiques de la reproduction asexuée...................................................................................................... 3 I.1.1 Mécanismes de la reproduction asexuée............................................................................................................ 3 I.1.2 Avantages et inconvénients de la reproduction asexuée.................................................................................... 4 I.2 Les caractéristiques de la reproduction sexuée....................................................................................................... 5 I.2.1 Structure et fonction des fleurs........................................................................................................................... 5 I.2.2 Développement de gamétophytes mâles dans les grains de pollen.................................................................... 6 I.2.3 Développement des gamétophytes femelles (sacs embryonnaires)................................................................... 7 I.2.4 Pollinisation des fleurs......................................................................................................................................... 8 I.2.5 Coévolution de la fleur et du pollinisateur........................................................................................................... 9 I.2.6 La double fécondation......................................................................................................................................... 9 I.2.7 Autofécondation et mécanismes qui bloquent l’autofécondation.................................................................... 10 I.2.8 Développement, forme et fonction des semences............................................................................................ 11 I.2.9 Forme et fonction du fruit.................................................................................................................................. 13 Chapitre 2 : Méthodes de sélection........................................................................................................................................ 15 II-1. Les conséquences génétiques de la méiose et de la fécondation.............................................................................. 15 II-2. L’origine et les caractéristiques de la variabilité génétique................................................................................... 16 II-2-1 Origine de la variabilité génétique................................................................................................................... 16 II-2-2 Nature et type de variabilité génétique........................................................................................................... 16 II-2-3. Rôle des mutations dans la variabilité génétique............................................................................................ 17 II-2-4 Les concepts du gène et de l’espèce................................................................................................................ 17 II-3. Le principe de la sélection végétale (artificielle).................................................................................................... 18 II-4. Les objectifs de la sélection artificielle................................................................................................................... 19 II-5. Les étapes de la sélection artificielle...................................................................................................................... 19 II-6. Techniques d’induction de la variabilité........................................................................................................ 20 II-6-1. Techniques utilisées pour induire de la variabilité au niveau des plantes et des populations......... 20 II-6-2. Techniques permettant d’induire de la variabilité au niveau des tissus et des cellules.................... 24 II-7. Techniques de sélection de nouvelles variété..................................................................................................... 28 II-7-1 Techniques de sélection utilisées au niveau des plantes et des populations...................................... 28 II-7-2 Techniques de sélection utilisées au niveau des tissus et des cellules............................................... 30 II-7-3 Techniques de sélection utilisées au niveau de l’ADN : Sélection à l’aide de marqueurs d’ADN.... 31 II-8. Techniques de multiplication............................................................................................................................. 32 II-8-1. Techniques de multiplication utilisées au niveau des plantes et des populations............................. 32 II-8-2. Techniques de multiplication utilisées au niveau des tissus et des cellules....................................... 33 2 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Chapitre 1 : Reproduction d’une angiosperme cultivée Chez les angiospermes (plantes à fleurs), il existe plusieurs modes de reproduction. Généralement, ils peuvent être classés en deux types, à savoir (i) les types asexués ou végétatifs et (ii) les types sexués. Dans la reproduction asexuée ou végétative, les descendants sont produits à partir des cellules somatiques, tandis que dans la reproduction sexuée, il y a fusion de gamètes mâles et femelles. I.1 Caractéristiques de la reproduction asexuée Imaginez-vous vous couper le doigt et le voir se transformer en une copie exacte de vous. Si cela pouvait réellement se produire, ce serait un exemple de reproduction asexuée, dans lequel la progéniture est issue d'un seul parent sans fusion d'ovule et de spermatozoide. Le résultat serait un clone, un organisme produit de manière asexuée et génétiquement identique. La reproduction asexuée est courante chez les angiospermes, ainsi que chez d'autres plantes, et pour certaines espèces végétales, elle constitue le mode de reproduction prédominant. I.1.1 Mécanismes de la reproduction asexuée La reproduction asexuée chez les plantes est généralement une extension de la capacité de croissance indéterminée. Comme décrit dans le cours de physiologie, la croissance des plantes peut être soutenue ou renouvelée indéfiniment par des méristèmes, des régions de cellules indifférenciées en division. De plus, les cellules du parenchyme de la plante peuvent se diviser et se différencier en types de cellules plus spécialisés, permettant aux plantes de régénérer les parties perdues. Ainsi, Les parties végétatives d'une plante comme la feuille, la tige, la racine ou leurs formes modifiées sont utilisées pour la multiplication. Dans le but d’améliorer les cultures et les plantes ornementales, les humains ont mis au point diverses méthodes de propagation asexuée des angiospermes. Les méthodes de multiplication asexuée (ou par voie végétative) sont faites :  Soit à partir d'organes qui, naturellement, assurent la propagation de l'espèce (drageons, rejets, tubercules, rhizomes, bulbilles, cayeux).  Soit artificiellement à partir de fraction d'organes capables de régénérer une plante entière (bouturage, marcottage) ou par association forcée de deux plantes (Greffage). On distingue 5 types de multiplication végétative des plantes: 1. La division ou le fractionnement: c’est la séparation de certains organes (bulbes, tubercules, drageons, rhizomes etc.) de la plante-mère pour avoir un nouveau végétal. 2. Le marcottage : c’est la provocation artificielle d'organes nouveaux (racines et bourgeons) avant séparation de la plante-mère. 3. Le bouturage : consiste à détacher d'une plante un fragment de racines, de rameaux ou de feuilles et de le placer dans des conditions favorables pour qu'il forme une nouvelle plante. 3 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  4. Le greffage consiste à faire souder une portion d’un végétal (greffon) sur un autre (sujet ou porte- greffe) qui, par ses racines, fournira la nourriture nécessaire à la croissance et à la production de l'arbre. 5. La culture in vitro consiste à faire des cultures d’explants de plantes, sur un milieu synthétique dans des conditions stériles, dans un environnement contrôlé et dans un espace réduit. Un mécanisme de reproduction asexuée totalement différent a évolué chez certaines plantes. Ces plantes peuvent parfois produire des graines sans pollinisation ni fécondation. Cette production asexuée de graines est appelée apomixie (du grec signifiant « loin de l’acte de mélange ») car il n’y a pas d’union ni de production de spermatozoïdes et d’ovules. Au lieu de cela, une cellule diploïde dans l'ovule donne naissance à l'embryon et les ovules mûrissent en graines qui sont dispersées par le vent. Ainsi, ces plantes se clonent par un processus asexué mais présentent l'avantage de la dispersion des graines, généralement associée à la reproduction sexuée. L’introduction de l’apomixie dans les cultures hybrides présente un grand intérêt pour les sélectionneurs de plantes, car l’apomixie permettrait aux plantes hybrides de transmettre intacts leurs génomes souhaitables à leur progéniture. I.1.2 Avantages et inconvénients de la reproduction asexuée a) Avantages de la multiplication asexuée  De nombreuses plantes fruitières et ornementales qui ne produisent pas de graines sont multipliées par cette méthode.  Les plantes multipliées par voie asexuée sont génétiquement conformes au type.  Les avantages offerts par les porte-greffes et greffons peuvent être exploités par méthode asexuée.  La maturité est uniforme et la plante donne un rendement de qualité.  Les plantes multipliées par méthode asexuée sont généralement de petite taille, donc la pulvérisation des traitements ou fertilisants et la récolte sont faciles.  Cette méthode permet la production de plantes nobles, par exemple, différentes couleurs de fleurs dans une seule plante de rose et différents types de mangues dans un manguier ne peuvent être produites que par une méthode asexuée. b) Inconvénients de la multiplication asexuée  Par multiplication végétative, de nouvelles variétés ne peuvent pas être développées.  Il nécessite des compétences spécialisées, c'est donc une méthode de multiplication coûteuse.  La durée de vie des plantes multipliées de manière asexuée est courte par rapport à celles multipliées sexuellement.  Ces plantes sont plus sujettes aux stress biotiques et abiotiques. 4 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  I.2 Les caractéristiques de la reproduction sexuée La multiplication sexuée est celle qui fait intervenir la fécondation des gamètes (parents) mâles et femelles, et à l'issue de laquelle on obtient la/les graine(s). La multiplication ou la propagation des plantes par les graines est connue comme étant la « multiplication sexuée ». Les cycles de vie des plantes sont caractérisés par une alternance de générations, haploïdes multicellulaires (n) et diploïdes (2n). La plante diploïde, le sporophyte, produit des spores haploïdes par méiose. Ces spores se divisent par mitose, donnant naissance aux gamétophytes multicellulaires, plantes haploïdes mâles et femelles qui produisent des gamètes (spermatozoïdes et ovules). La fécondation ou fertilisation, qui est la fusion des gamètes, donne naissance à des zygotes diploïdes, qui se divisent par mitose et forment de nouveaux sporophytes. Chez les angiospermes, le sporophyte constitue la génération dominante : il est plus grand, plus visible et vit plus longtemps que le gamétophyte. Au cours de l'évolution des plantes à graines, les gamétophytes sont devenus de taille réduite et entièrement dépendants du sporophyte pour leurs nutriments. Les gamétophytes des angiospermes sont les plantes les plus réduites, constituées de seulement quelques cellules. I.2.1 Structure et fonction des fleurs Les organes floraux que sont les sépales, les pétales, les étamines, et les carpelles ou pistil sont attachés à une partie de la tige appelée réceptacle. Les étamines et les carpelles sont des organes reproducteurs, tandis que les sépales et les pétales sont stériles. Les sépales, qui renferment et protègent les boutons floraux non ouverts, ont généralement un aspect plus feuillet que les autres organes floraux. Les pétales sont généralement de couleurs plus vives que les sépales et font la promotion de la fleur auprès des insectes et autres pollinisateurs. 5 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Une étamine est constituée d'une tige appelée filet et une structure terminale appelée anthère; à l'intérieur de l'anthère se trouvent des chambres appelées microsporanges (sacs à pollen) qui produisent du pollen. Une carpelle a un ovaire à sa base et un cou long et mince appelé style. Au sommet du style se trouve une structure généralement collante appelée stigmate qui capte le pollen. Dans l'ovaire se trouvent un ou plusieurs ovules; le nombre d'ovules dépend de l'espèce. La fleur représentée ci-dessus a une seule carpelle, mais de nombreuses espèces en ont plusieurs. Chez la plupart des espèces, deux ou plusieurs carpelles sont fusionnés en une seule structure ; le résultat est un ovaire avec deux ou plusieurs chambres, chacune contenant un ou plusieurs ovules. Le terme pistil est parfois utilisé pour désigner un seul carpelle ou deux ou plusieurs carpelles fusionnés. Les fleurs complètes possèdent les quatre organes floraux de base. Certaines espèces ont des fleurs incomplètes, dépourvues de sépales, de pétales, d'étamines ou de carpelles. Par exemple, la plupart des fleurs de graminées n’ont pas de pétales. Certaines fleurs incomplètes sont stériles, dépourvues d'étamines et de carpelles fonctionnels ; d'autres sont unisexe, dépourvu d'étamines ou de carpelles. Les fleurs varient également en taille, forme, couleur, odeur, disposition des organes et heure d'ouverture. Certains sont portés seuls, tandis que d'autres sont disposés en grappes voyantes appelées inflorescences. Par exemple, le disque central d'un tournesol est constitué de centaines de petites fleurs incomplètes, et ce qui ressemble à des pétales est en réalité des fleurs stériles. Une grande partie de la diversité florale représente une adaptation à des pollinisateurs spécifiques. I.2.2 Développement de gamétophytes mâles dans les grains de pollen Chaque anthère contient quatre microsporanges, également appelés sacs polliniques. Au sein des microsporanges se trouvent de nombreuses cellules diploïdes appelées microsporocytes, ou cellules mères de microspores (Figure 38.3a). Chaque microsporocyte subit une méiose, formant quatre microspores haploïdes, dont chacune donne finalement naissance à un gamétophyte mâle haploïde. Chaque microspore subit ensuite une mitose, produisant un gamétophyte mâle constitué de seulement deux cellules : la cellule générative et la cellule tubulaire. Ensemble, ces deux cellules et la paroi des spores constituent un grain de pollen. La paroi des spores, constituée de matériaux produits à la fois par la microspore et par l'anthère, présente généralement un motif élaboré unique à l'espèce. Au cours de la maturation du gamétophyte mâle, la cellule générative passe dans la cellule tubulaire et la paroi des spores est complétée. La cellule tubulaire contient désormais une cellule complètement autonome. Une fois que le microsporange s'est ouvert et a libéré le pollen, un grain de pollen peut être transféré sur une surface réceptrice d'un stigmate. Là, la cellule tubulaire produit le tube pollinique, une longue protubérance cellulaire qui délivre le sperme au gamétophyte femelle. Les tubes polliniques peuvent croître très rapidement, à une vitesse de 1 cm/h ou plus. À mesure qu'un tube pollinique s'allonge à travers le style, la cellule générative se divise généralement et produit 6 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse deux spermatozoïdes, qui restent à l'intérieur de la cellule tubulaire. Le tube pollinique se développe à travers le style et dans l'ovaire, où il libère les spermatozoïdes à proximité du gamétophyte femelle. I.2.3 Développement des gamétophytes femelles (sacs embryonnaires) Parmi les espèces d'angiospermes, il existe plus de 15 variations dans le développement du gamétophyte femelle, également connu sous le nom de sac embryonnaire. Nous nous concentrerons sur une seule variante courante. L’ensemble du processus se déroule dans un tissu situé à l’intérieur de chaque ovule appelé mégasporange. Deux téguments (couches de tissu sporophytique protecteur qui se développeront dans le tégument de la graine) entourent chaque mégasporange, sauf au niveau d'un espace appelé micropyle. Le développement des gamétophytes femelles commence lorsqu'une cellule du mégasporange de chaque ovule, la mégasporocystes(ou cellule mère mégaspore), grossit et subit la méiose, produisant quatre mégaspores haploïdes. Une seule mégaspore survit ; les autres dégénèrent. Le noyau de la mégaspore survivante se divise trois fois par mitose sans cytokinèse, ce qui donne une grande cellule avec huit noyaux haploïdes. La masse multinucléée est divisée par des membranes en un gamétophyte femelle multicellulaire : le sac embryonnaire. Le destin cellulaire des noyaux est déterminé par un gradient de l'hormone auxine provenant près du micropyle. A l'extrémité du micropyle, deux cellules appelées synergides flanquent l’œuf et aident à attirer et à guider le tube pollinique vers le sac embryonnaire. À l’extrémité opposée du sac embryonnaire se trouvent trois cellules antipodes dont la fonction est inconnue. Les deux autres noyaux, appelés noyaux polaires, ne sont pas divisés en cellules distinctes mais partagent le cytoplasme de la grande cellule centrale du sac embryonnaire. L'ovule, qui deviendra une graine, est désormais constitué du sac embryonnaire et de deux téguments qui l'entourent. 7 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  I.2.4 Pollinisation des fleurs Chez les angiospermes, la pollinisation est le transfert de pollen d'une anthère à un stigmate. Cela est accompli par le vent, l'eau ou les animaux. Chez les espèces pollinisées par le vent, notamment les graminées et de nombreux arbres, la libération d'énormes quantités de pollen de plus petite taille compense le caractère aléatoire de la dispersion par le vent. À certaines périodes de l'année, l'air est chargé de grains de pollen, comme peut en témoigner toute personne souffrant d’allergies au pollen. Certaines espèces de plantes aquatiques dépendent de l’eau pour disperser leur pollen. Cependant, la plupart des espèces d'angiospermes dépendent des insectes, des oiseaux ou d'autres pollinisateurs animaux pour transférer le pollen directement d'une fleur à l'autre. Si la pollinisation réussit, un grain de pollen produit un tube pollinique, qui descend ensuite jusqu'à l'ovaire via le style. La plupart des espèces d'angiospermes dépendent d'un agent pollinisateur vivant (biotique) ou non vivant (abiotique) qui peut déplacer le pollen de l'anthère d'une fleur d'une plante vers le stigmate d'une fleur d'une autre plante. Environ 80 % de la pollinisation des angiospermes est biotique et fait appel à des intermédiaires animaux. Parmi les espèces à pollinisation abiotique, 98 % dépendent du vent et 2 % de l’eau. (Certaines espèces d'angiospermes peuvent s'autopolliniser, mais ces espèces sont limitées à la consanguinité dans la nature.) a) Pollinisation abiotique par le vent Environ 20 % de toutes les espèces d’angiospermes sont pollinisées par le vent. Puisque leur succès reproducteur ne dépend pas de l’attraction des pollinisateurs, il n’y a pas eu de pression sélective favorisant les fleurs colorées ou parfumées. En conséquence, les fleurs des espèces pollinisées par le vent sont souvent petites, vertes et discrètes, et ne produisent ni nectar ni parfum. La plupart des arbres et graminées tempérés sont pollinisés par le vent. La relative inefficacité de la pollinisation éolienne est compensée par la production abondante de grains de pollen. b) Pollinisation par les abeilles Environ 65 % de toutes les plantes à fleurs ont besoin d’insectes pour la pollinisation ; le pourcentage est encore plus élevé pour les principales cultures. Les abeilles pollinisatrices dépendent du nectar et du pollen pour se nourrir. En règle générale, les fleurs pollinisées par les abeilles ont un parfum délicat et sucré. Les abeilles sont attirées par les couleurs vives, principalement le jaune et le bleu. Le rouge leur semble terne, 8 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse mais ils peuvent voir le rayonnement ultraviolet. De nombreuses fleurs pollinisées par les abeilles, portent des marques ultraviolettes appelées « guides de nectar » qui aident les insectes à localiser les nectaires (glandes productrices de nectar), mais qui ne sont visibles à l'œil humain que sous une lumière ultraviolette. D’autres insectes tels que les papillons et les mouches mais également les chauves-souris participent à la pollinisation. c) Pollinisation par les oiseaux Les fleurs pollinisées par les oiseaux, telles que les fleurs d'ancolie, sont généralement grandes et rouge vif ou jaune, mais elles ont peu d'odeur. Étant donné que les oiseaux n’ont souvent pas un odorat bien développé, il n’y a pas eu de pression sélective favorisant la production d’odeurs. Cependant, les fleurs produisent une solution sucrée appelée nectar qui contribue à répondre aux besoins énergétiques élevés des oiseaux pollinisateurs. La fonction première du nectar, produit par les nectaires à la base de nombreuses fleurs, est de « récompenser » le pollinisateur. Les pétales de ces fleurs sont souvent fusionnés, formant un tube floral courbé qui s'adapte au bec incurvé de l'oiseau I.2.5 Coévolution de la fleur et du pollinisateur L'évolution conjointe de deux espèces en interaction, chacune en réponse à une sélection imposée par l'autre, est appelée coévolution. De nombreuses espèces de plantes à fleurs ont coévolué avec des pollinisateurs spécifiques. La sélection naturelle favorise les plantes individuelles ou les insectes présentant de légères déviations de structure qui renforcent le mutualisme fleurs-pollinisateurs. Par exemple, certaines espèces ont des pétales de fleurs fusionnés, formant de longues structures en forme de tube portant des nectaires nichés profondément à l’intérieur. Charles Darwin a suggéré qu'une course entre fleur et insecte pourrait conduire à des correspondances entre la longueur d'un tube floral et la longueur de la trompe d'un insecte, une pièce buccale en forme de paille. Imaginez un insecte doté d'une langue suffisamment longue pour boire le nectar des fleurs sans ramasser le pollen sur son corps. L’incapacité de ces plantes à en fertiliser d’autres les rendrait moins adaptées à l’évolution. La sélection naturelle favoriserait alors les fleurs aux tubes plus longs. Dans le même temps, un insecte dont la langue serait trop courte pour le tube ne serait pas en mesure d'utiliser le nectar comme source de nourriture et serait donc désavantagé par la sélection par rapport à ses rivaux à langue longue. En conséquence, les formes et les tailles des fleurs présentent souvent une correspondance étroite avec les parties adhérant au pollen de leurs pollinisateurs animaux. En fait, basé sur la longueur d'une longue fleur tubulaire qui pousse à Madagascar, Darwin a prédit l'existence d'un papillon pollinisateur doté d'une trompe de 28 cm de long. Un tel papillon a été découvert deux décennies après la mort de Darwin. I.2.6 La double fécondation Au moment de la pollinisation, le grain de pollen est généralement constitué uniquement de la cellule tubulaire et de la cellule générative. Une fois qu'un grain de pollen se pose sur un stigmate approprié, il absorbe l'eau et germe en produisant un tube pollinique qui se développe entre les cellules du style vers l'ovaire. Le noyau de la cellule générative se divise par mitose et forme deux spermatozoïdes. En réponse aux attractifs chimiques produits par les synergides, l’extrémité du tube pollinique se développe vers le micropyle. Son arrivée initie la mort de l'un des deux synergides, offrant ainsi un passage dans le sac embryonnaire aux deux spermatozoïdes évacués du tube pollinique. 9 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  En atteignant le gamétophyte femelle, un spermatozoïde féconde l'ovule, formant le zygote. L'autre spermatozoïde se combine aux deux noyaux polaires pour former un noyau triploïde (3n) dans le centre de la grande cellule centrale du gamétophyte femelle. Cette grande cellule donnera naissance à un endosperme, un tissu de stockage de nourriture de la graine. L'union de deux spermatozoïdes avec des noyaux différents du gamétophyte femelle est appelée double fécondation. La double fécondation garantit que l'endosperme se développe uniquement dans les ovules où l'œuf a été fécondé, empêchant ainsi les angiospermes de gaspiller les nutriments sur les ovules infertiles. I.2.7 Autofécondation et mécanismes qui bloquent l’autofécondation Bien que la reproduction sexuée impliquant deux plantes génétiquement différentes ait l’avantage de produire la progéniture la plus diversifiée génétiquement, certaines plantes, comme les pois potagers, s’autofécondent généralement. Ce processus, appelé « autofécondation », peut être un attribut souhaitable chez certaines plantes cultivées, car il garantit que chaque ovule se transformera en graine. Cependant, chez de nombreuses espèces d'angiospermes, des mécanismes ont évolué qui rendent difficile, voire impossible, l’autofécondation d'une fleur. 10 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Les différents mécanismes qui empêchent l’autofécondation contribuent à la variété génétique en garantissant que les spermatozoïdes et les ovules proviennent de parents différents. Dans le cas d’espèces dioïques, les plantes ne peuvent pas s'autoféconder car différents individus ont soit des fleurs staminées (sans carpelles), soit des fleurs carpellées (sans étamines). D'autres plantes ont des fleurs dotées d'étamines et de carpelles fonctionnels qui mûrissent à des moments différents (protandrie et protogynie) ou sont structurellement disposées de telle manière qu'il est peu probable qu'un pollinisateur animal puisse transférer le pollen de l’anthère d'une plante à un stigmate de la même fleur. Cependant, le mécanisme anti-autofécondation le plus courant chez les plantes à fleurs est l’auto- incompatibilité, qui est la capacité d'une plante à rejeter son propre pollen et parfois celui d'individus étroitement apparentés. Si un grain de pollen se pose sur un stigmate d'une fleur de la même plante, un blocage biochimique empêche le pollen de terminer son développement et de féconder un œuf. Cette réponse végétale est analogue à la réponse immunitaire des animaux dans la mesure où toutes deux reposent sur la capacité de distinguer les cellules du « soi » de celles du « non-soi ». La principale différence est que le système immunitaire animal rejette le non-soi, comme lorsque le système met en place une défense contre un agent pathogène ou rejette un organe transplanté. L’incompatibilité de soi chez les plantes, en revanche, est un rejet du soi. I.2.8 Développement, forme et fonction des semences Après une double fécondation, chaque ovule se transforme en graine et l'ovaire se transforme en fruit renfermant la ou les graines. Au fur et à mesure que l'embryon se développe à partir du zygote, la graine stocke des protéines, des huiles et de l'amidon à des degrés divers, selon les espèces. C’est pourquoi les graines constituent une réserve de nutriments si importante. Initialement, les glucides et autres nutriments sont stockés dans l'endosperme de la graine, mais plus tard, selon l'espèce, les cotylédons gonflés (feuilles de la graine) de l'embryon peuvent assumer cette fonction. a) Développement de l'endosperme L'endosperme se développe généralement avant l'embryon. Après une double fécondation, le noyau triploïde de la cellule centrale de l'ovule se divise pour former une « supercellule » multinucléée de consistance laiteuse. Cette masse liquide, l'endosperme, devient multicellulaire lorsque la cytokinèse divise le cytoplasme en formant des membranes entre les noyaux. Finalement, ces cellules « nues » produisent des parois cellulaires et l’endosperme devient solide. Le « lait » et la « chaire » de la noix de coco sont respectivement des exemples d’endosperme liquide et solides. La partie blanche et pelucheuse du pop-corn est également de l’endosperme. Dans les céréales et la plupart des autres espèces de monocotylédones, ainsi que dans de nombreux dicots, l'endosperme stocke les nutriments qui peuvent être utilisés par la plantule après la germination. Dans d'autres graines de dicot, les réserves alimentaires de l'endosperme sont entièrement exportées vers les cotylédons avant que la graine n'achève son développement ; par conséquent, la graine mature manque d’endosperme. 11 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  b) Développement d'embryons La première division mitotique du zygote divise l'œuf fécondé en une cellule basale et une cellule terminale. La cellule terminale donne finalement naissance à la majeure partie de l'embryon. La cellule basale continue de se diviser, produisant un fil de cellules appelé suspenseur, qui ancre l'embryon à la plante mère. Le suspenseur aide au transfert des nutriments vers l'embryon depuis la plante mère et, chez certaines espèces de plantes, depuis l'endosperme. À mesure que le suspenseur s'allonge, il pousse l'embryon plus profondément dans les tissus nutritifs et protecteurs. Pendant ce temps, la cellule terminale se divise plusieurs fois et forme un proembryon sphérique (embryon précoce) attaché au suspenseur. Les cotylédons commencent à se former sur le proembryon. L'eudicot, avec ses deux cotylédons, est à ce stade en forme de cœur. Un seul cotylédon se développe chez les monocotylédones. Peu de temps après l’apparition des cotylédons rudimentaires, l’embryon s’allonge. Entre les deux cotylédons se trouve l'apex de la pousse embryonnaire. À l’extrémité opposée de l’axe de l’embryon, là où se fixe le suspenseur, se forme un sommet de racine embryonnaire. Après la germination de la graine, les méristèmes apicaux situés aux sommets des pousses et des racines soutiennent la croissance primaire. c) Structure de la graine mature Au cours des dernières étapes de sa maturation, la graine se déshydrate jusqu'à ce que sa teneur en eau ne représente plus que 5 à 15 % de son poids. L'embryon, qui est entouré d'une réserve alimentaire (cotylédons, endosperme ou les deux), entre en dormance; c'est-à-dire qu'il cesse de croître et que son métabolisme s'arrête presque. L'embryon et sa réserve de nourriture sont entourés d'une enveloppe dure et protectrice, le tégument formé à partir des téguments de l'ovule. Chez certaines espèces, la dormance est imposée par la présence d'un tégument intact plutôt que par l'embryon lui-même. Vous pouvez examiner de plus près un type de graine d’eudicot en ouvrant la graine d’un haricot commun. L'embryon est constitué d'une structure allongée, l'axe embryonnaire, attachée à des cotylédons charnus. En dessous de l'endroit où sont attachés les cotylédons, l'axe embryonnaire est appelé l’hypocotyle (du grec hypo, sous). L'hypocotyle se termine par la radicule, ou racine embryonnaire. La partie de l'axe embryonnaire au-dessus de 12 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse l'endroit où sont attachés les cotylédons et en dessous de la première paire de feuilles miniatures est l’épicotyle (du grec épi, allumé, terminé). L'épicotyle, les jeunes feuilles et le méristème apical des pousses sont collectivement appelés la plumule. Les cotylédons du haricot commun sont remplis d'amidon avant la germination de la graine, car ils ont absorbé les glucides de l'endosperme lors du développement de la graine. Cependant, les graines de certaines espèces d'eudicot, comme les graines de ricin (Ricinus communis), conservent leur réserve de nourriture dans l'endosperme et ont des cotylédons très fins. Les cotylédons absorbent les nutriments de l'endosperme et les transfèrent au reste de l'embryon lorsque la graine germe. Les embryons de monocotylédones ne possèdent qu'un seul cotylédon. Les graminées, notamment le maïs et le blé, possèdent un cotylédon spécialisé appelé scutellum (du latin scutelle, petit bouclier, référence à sa forme). Le scutellum, qui a une grande surface, est pressé contre l'endosperme, dont il absorbe les nutriments pendant la germination. L'embryon d'une graine de graminée est enfermé dans deux gaines protectrices : une coléoptile, qui recouvre la jeune pousse, et un coléorhize, qui recouvre la jeune racine. Les deux structures facilitent la pénétration du sol après la germination. I.2.9 Forme et fonction du fruit Pendant que les graines se développent à partir des ovules, l'ovaire de la fleur se développe en un fruit, qui protège les graines enfermées et, une fois matures, facilite leur dispersion par le vent ou les animaux. La fécondation déclenche des changements hormonaux qui amènent l’ovaire à commencer sa transformation en fruit. Si une fleur n’a pas été pollinisée, le fruit ne se développe généralement pas et la fleur entière se flétrit et tombe généralement. Au cours du développement du fruit, la paroi de l'ovaire devient le péricarpe, la paroi épaissie du fruit. À mesure que l’ovaire grandit, les autres parties de la fleur se fanent et tombent. Par exemple, le bout pointu d’une gousse de pois est constitué des restes flétris du stigmate de la fleur de pois. Les fruits sont classés en plusieurs types, en fonction de leur origine développementale : La plupart des fruits proviennent d’un seul carpelle ou plusieurs carpelles fusionnés et sont appelés fruits simples. Certains fruits simples sont secs, comme une cosse de pois ou une noix, tandis que d'autres sont charnus, comme une nectarine. 13 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Un fruit agrégé résulte d'une seule fleur qui a plus d'un carpelle distinct, chacun formant un petit fruit. Ces fruits sont regroupés sur un seul réceptacle, comme dans une framboise. Un ou plusieurs fruits se développent à partir d’une inflorescence, un groupe de fleurs étroitement regroupées. Lorsque les parois des nombreux ovaires commencent à s'épaissir, elles fusionnent et s'incorporent en un seul fruit, ce sont les fruits multiples, comme dans un ananas. Chez certaines angiospermes, d’autres parties florales contribuent à ce que nous appelons communément le fruit. Ces fruits sont appelés fruits accessoires. Dans les fleurs de pommier, l'ovaire est encastré dans le réceptacle, et la partie charnue de ce fruit simple provient principalement du réceptacle élargi ; seul le trognon de la pomme se développe à partir de l'ovaire. Un autre exemple est la fraise, un fruit agrégé constitué d'un réceptacle élargi parsemé de minuscules fruits partiellement incrustés, chacun portant une seule graine. Un fruit mûrit généralement à peu près au même moment où ses graines terminent leur développement. Alors que la maturation d'un fruit sec, comme une gousse de soja, implique le vieillissement et le dessèchement des tissus du fruit, le processus dans un fruit charnu est plus élaboré. Des interactions complexes d'hormones aboutissent à un produit comestible qui attire les animaux qui aident à disperser les graines. La « pulpe » du fruit devient plus molle grâce aux enzymes qui digèrent les composants des parois cellulaires. La couleur passe généralement du vert à une autre couleur, comme le rouge, l'orange ou le jaune. Le fruit devient plus sucré à mesure que les acides organiques ou les molécules d'amidon sont convertis en sucre, dont la concentration peut atteindre 20 % dans un fruit mûr. Lorsque la fécondation échoue, les graines ne sont évidemment pas formées. Mais chez certaines plantes, l'ovaire se développe en fruit à l’exemple des raisins, bananes. La parthénocarpie est la production de fruits sans fécondation d'ovule Lorsque la fécondation échoue, les graines ne sont évidemment pas formées. Mais chez certaines plantes, l'ovaire se développe en fruit à l’exemple des raisins, bananes. La parthénocarpie est la production de fruits sans fécondation d'ovule 14 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Chapitre 2 : Méthodes de sélection Les humains sont intervenus dans la reproduction et la constitution génétique des plantes depuis l’aube de l’agriculture. C’est le cas par exemple du maïs qui doit pratiquement son existence à l’homme. Laissé à lui-même dans la nature, le maïs risquerait bientôt de disparaître pour la simple raison qu’il ne peut pas disséminer ses graines. Les grains de maïs sont non seulement attachés en permanence à l’axe central (« l’épi »), mais également protégés en permanence par des gaines foliaires résistantes et superposées « les spathes ». Ces attributs sont apparus par sélection artificielle par les humains. Bien qu'ils ne comprenaient pas les principes scientifiques qui sous-tendent la sélection végétale, les humains du Néolithique (fin de l'âge de pierre) ont domestiqué la plupart de nos espèces cultivées sur une période relativement courte, il y a environ 10 000 ans. Mais la modification génétique a commencé bien avant que les humains ne commencent à modifier les cultures par sélection artificielle. Par exemple, les espèces de blé dont nous dépendons pour une grande partie de notre alimentation ont évolué par hybridation naturelle entre différentes espèces de graminées. Une telle hybridation est courante chez les plantes et est exploitée depuis longtemps par les sélectionneurs pour introduire des variations génétiques à des fins de sélection artificielle et d’amélioration des cultures. II-1. Les conséquences génétiques de la méiose et de la fécondation La reproduction sexuée implique la participation de deux organismes parentaux de même espèce, de sexes différents. Ce mode de reproduction fait intervenir l'union de deux gamètes, mâle et femelle. D'une génération à l'autre, chez les organismes à reproduction sexuée, il y a alternance entre une phase où les cellules sont à l'état haploïde (un lot de n chromosomes) et une phase où les cellules sont à l'état diploïde (2 lots de n chromosomes, soit 2n chromosomes). Le passage d'un état à l'autre s'effectue à travers deux processus essentiels:  La fécondation, va donner une cellule diploïde, l'œuf ou zygote, qui, selon les organismes va ou non se multiplier par reproduction végétative ;  L'autre événement important est la méiose, processus de division cellulaire particulier à certaines cellules diploïdes, qui permet d'obtenir quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde. Contrairement à la reproduction végétative, simple phénomène de multiplication cellulaire qui, à partir d'une même cellule originelle, produit un clone de cellules qui sont toutes identiques, aux mutations près, la reproduction 15 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse sexuée est source d'un brassage génétique en permettant l'apparition, chez les descendants, de nouvelles combinaisons des gènes des parents dans un croisement. II-2. L’origine et les caractéristiques de la variabilité génétique II-2-1 Origine de la variabilité génétique Trois phénomènes sont à l’origine de la variabilité génétique et ces eux qui maintiennent cette diversité :  Les mutations qui introduisent de nouveaux allèles dans la population.  La dérive génétique qui permet les changements aléatoires de la fréquence des allèles, pouvant être sélectivement neutres.  La sélection naturelle qui est directionnelle et permettant de changer les allèles. II-2-2 Nature et type de variabilité génétique Pour la commodité de présentation, la variation génétique est habituellement distinguée en variations discontinue et continue. 1) Variation discontinue : Génétique mendélienne (G. qualitative) : Caractères facilement identifiables, mais difficilement mesurables. Exp. Couleur de la fleur, sensibilité ou résistance nette à une maladie. Ces caractères sont fréquemment appelés mendéliens simples car ils correspondent aux premiers caractères étudiés par le généticien Mendel (Caractère rond ou ridé du poids…). Caractères contrôlés par un faible nombre de gènes dont les effets sont peu ou pas influencés par l’environnement. 2) Variation continue, Génétique quantitative: La variation continue concerne les caractères dont les différences sont plutôt de degré que de nature. Caractères dont la variation est mesurable : exemple. Rendement, taille, précocité…etc. Ces caractères peuvent être transmis aux descendants (homozygotes et hétérozygotes). Caractères contrôlés par un nombre important de gènes à effets cumulatifs (dont on ne peut déceler les effets individuels) et il est nécessaire de recourir à des méthodes statistiques pour leurs analyses. Une grande partie de la variabilité observée pour la plupart de ces caractères est due à des effets de l’environnement. L’exploitation de la variabilité génétique des plantes est importante dans la sélection végétale. C’est un outil d’amélioration des plantes: l'introgression des gènes importants contrôlant des caractères désirables dans les plantes cultivées a pour conséquence la production d’individus bien adaptés, homogènes et stables. Type de variabilité : La variabilité génétique peut être de type moléculaire (composition moléculaire des gènes) ou chromosomique (formes et structures des chromosomes). Il existe deux types de facteurs qui permettent d’augmenter ou de diminuer la variabilité génétique. Facteurs augmentant la variabilité Facteurs diminuant la variabilité -Sélection naturelle. -La sélection naturelle. -Les mutations génétiques. -L’endogamie -Les phénomènes de recombinaison génétique. -La dérive génétique amplifiée par une diminution de la taille d’une population. 16 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  II-2-3. Rôle des mutations dans la variabilité génétique Les mutations spontanées sont responsables de la diversité des espèces végétales actuelles. Au cours du temps, l'homme a utilisé les mutants favorables au fur et à mesure de leur apparition. Cette phase se poursuit de nos jours pour nombre d'espèces. La mutagénèse permet d’obtenir une variabilité génétique nouvelle dans une espèce par accélération du processus naturel. La création de la variabilité génétique, et donc de la diversité des espèces, et l’évolution de ses caractères différents (caractères morphologiques et génétiques), est due au phénomène de mutation. -Mutations de nanisme chez les céréales : blé, riz,...etc. -Mutation de port et de remontée de floraison chez le rosier. II-2-4 Les concepts du gène et de l’espèce a) La notion d’un gène Le gène est une unité du matériel génétique : sa structure fine est constituée des exons (portions codantes) et des introns (portions non codantes). Un intron est une portion de gène, le plus souvent non codante, qui ne se retrouve pas dans l'ARN cytoplasmique après épissage. Il s'oppose à l'exon. Chez les organismes eucaryotes, les gènes qui codent les protéines sont constitués d'une suite d'exons et d'introns alternés. Par exemple : Exon1 - Intron1 - Exon2 - Intron2 - Exon3 -.Après la transcription, l'ARN synthétisé va subir un certain nombre de modifications, dont l'épissage, au cours duquel les introns vont être excisés de l'ARN. Les exons vont quant à eux être suturés pour donner l'ARN mature par le mécanisme d'épissage. On obtiendra donc un ARN de type Exon1 -Exon2 - Exon3 -... Un gène possède donc une position donnée dans le génome d'une espèce, on parle de locus génique. Au cours de la vie de la plante, des gènes peuvent acquérir des mutations dans leur séquence nucléotidique ou dans leurs régions régulatrices, comme des SNP (modification d'un nucléotide) ou des INDEL (ajout ou retrait de nucléotides). Si ces mutations se transmettent, elles entraîneront la présence au sein de la population de différents allèles du gène ou de la région régulatrice, et participeront à la diversité génétique de la population. L'ensemble des allèles des gènes et des régions régulatrices d'un individu constitue son génotype. Au cours du temps, ces allèles subissent la pression de la sélection naturelle et leur fréquence peut varier sous l'effet de la dérive génétique. 17 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Le gène joue les rôles suivants : l’expression en phénotype ; Responsable des mutations ;- Il induit les recombinaisons génétiques. b) La notion d’espèce végétale. L’espèce est une population ou un ensemble de populations dont les individus peuvent potentiellement se reproduire entre eux et engendrer une descendance viable et féconde, dans des conditions naturelles. Ainsi, l'espèce est la plus grande unité de population au sein de laquelle le flux génétique est possible et les individus d'une même espèce sont donc génétiquement isolés d’autres ensembles équivalents du point de vue reproductif. Les critères de reconnaissances sont : biologiques, les critères morphologiques, et les critères phylogénétiques. La spéciation résulte de la sélection naturelle qui est le moteur de l’évolution. C’est la conséquence de l’évolution. Les espèces s’individualisent à partir d’une population appartenant à la même espèce. II-3. Le principe de la sélection végétale (artificielle) En général, on peut décrire la sélection végétale comme le total des opérations nécessaires à l’amélioration des propriétés génétiques d’une espèce végétale cultivée. Un sélectionneur développe une nouvelle variété dans un ou plusieurs buts spécifiques. Pour ce faire, il doit rechercher des plantes parentales (autres variétés ou parents sauvages) qui possèdent les caractères désirés. Pour obtenir des plantes qui possèdent la combinaison de caractères recherchée, le sélectionneur procède à des croisements entre les plantes parentales. Le résultat de ces croisements est un grand nombre de graines possédant toutes un génome différent (population). Au cours du développement de la génération issue de ces graines-là, le sélectionneur doit choisir les plantes individuelles qui présentent les meilleures combinaisons génétiques. Les nouvelles variétés sont comparées en plein champ à des variétés standards de référence dans des essais variétaux officiels. S’il est possible de distinguer une nouvelle variété de toutes les autres variétés et que son apparence est uniforme et assez stable dans le temps, le sélectionneur va conserver la variété puis la multiplier pour la mettre sur le marché. 18 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  II-4. Les objectifs de la sélection artificielle Les techniques de sélection artificielle ont pour objectif de créer des variétés correspondant aux besoins de l'homme pour les cultures, la consommation, l'état sanitaire ou encore l'impact environnemental. Les nouvelles variétés sont créées pour divers objectifs. II-5. Les étapes de la sélection artificielle La sélection végétale comprend donc trois étapes principales:  Induction de la variabilité par des croisements ou par des traitements induisant des variations;  Sélection de nouvelles variétés en fonction des caractères désirés;  Conservation et multiplication des lignées de sélection. Plusieurs techniques différentes peuvent être utilisées à chacune de ces étapes. On peut distinguer de manière générale entre les techniques de sélection végétale et de multiplication qui ont un impact aux niveaux suivants: Plante/population; cellule/tissus et ADN. 19 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse Tableau 1: Techniques de sélection et de multiplication: les étapes (induction de la variabilité, sélection, multiplication) et les niveaux auxquels elles interviennent (plante, cellule, ADN) Plantes/Populations Cellules/Tissus ADN Sélection par combinaison Culture d’anthères ou de Génie génétique Induction de la variabilité Croisement de variétés Microspores – Transfert d’ADN : 1 Bridging cross Pollinisation in vitro – transfert par PEG Rétrocroisement répété Culture d’ovaires ou d’embryons – électrophoration Traitement thermique Polyploïdie – micro-injection Pistil coupé ou greffé Fusion protoplastique ou – pistolet à particules Technique du pollen mentor Cytoplasmique – Agrobactérium Sélection par hybridation F1 Variation somatoclonale Induction de mutations Sélection massale Sélection in vitro Sélection à l'aide de marqueurs Sélection généalogique Sélection d’après la station Sélection Modification de l’environ- Nement Modification de l’époque du Semis Semis en forme d’épi Sélection indirecte Croisement tests Multiplication sexuée Multiplication in vitro Multiplication végétative Culture de méristèmes – tubercules divisés Embryogenèse somatique – bulbes écaillés, évidés, Multiplication Divisés – oignons à repiquer, Bulbilles – bulbes fils etc. – pousses marcottées, bouturées ou greffées – rhizomes Apomixie II-6. Techniques d’induction de la variabilité II-6-1. Techniques utilisées pour induire de la variabilité au niveau des plantes et des populations 1) Sélection par combinaison  Description: Croisement de deux génotypes de la même espèce, par exemple deux cultivars bien implantés. Selon que l’espèce se reproduit de manière asexuée (végétative), de manière autogame ou de manière allogame, plusieurs générations sont produites et sélectionnées après croisements. 20 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse   Applications: La sélection par combinaison est largement utilisée pour créer une variabilité dans les lignées de sélection. 2) Croisement de variétés ou d’espèces  Description: Croisement de plantes avec des cultivars provenant d’autres conditions climatiques, avec des parents sauvages ou avec d’autres espèces assez proches. Normalement les capacités d’une plante à féconder une plante d’une autre espèce sont limitées, mais les sélectionneurs ont développé un certain nombre de méthodes pour contourner ces barrières de croisement, par exemple par traitement sur la fleur ou par sauvetage d’embryons. Ces méthodes utilisées en serre ou en laboratoire sont décrites plus loin dans ce dossier. 3) Bridging cross  Description: En utilisant au cours d’un croisement intermédiaire une troisième espèce ou un troisième génotype partiellement compatible avec chacun des deux premiers, cette méthode permet de franchir la barrière d’incompatibilité entre deux espèces ou génotypes. La plante sauvage est d’abord croisée avec une autre espèce, éventuellement sauvage elle aussi, et les descendants issus de ce croisement sont sélectionnés d’après les caractères désirés pour être croisés avec le cultivar.  Applications: Cette technique est utilisée dans les cas où le caractère désiré est facile à sélectionner. Les croisements de sélection nécessitent beaucoup de temps. Une fois le caractère implanté dans le cultivar, un certain nombre de rétrocroisements sont nécessaires pour éliminer le plus possible de caractères «sauvages» indésirables. 4) Rétrocroisements répétés  Description: Les croisements d’espèces différentes peuvent engendrer des descendants qui possèdent trop de caractères sauvages pour permettre une sélection directe des caractères recherchés. Dans ces cas, des rétrocroisements répétés avec un cultivar bien adapté permettent d’éliminer 21 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse certains des caractères sauvages et/ou exotiques pour finalement produire un génotype fortement similaire à celui du cultivar mais possédant les caractères supplémentaires désirés. Les sélectionneurs doivent normalement effectuer trois à quatre rétrocroisements avant de pouvoir passer à la sélection généalogique (à voir plus bas).  Applications: Les rétrocroisements répétés sont toujours utilisés lorsqu’un nouveau caractère désiré est incorporé dans une variété existante. Cette technique a déjà prouvé son efficacité pour un grand nombre de variétés en leur permettant de gagner une grande tolérance au stress biotique et abiotique. On citera comme exemples l’introduction de gènes de résistance à des races spécifiques de champignons pathogènes dans les laitues, dans les tomates et dans de nombreuses céréales. 5) Traitement thermique du pistil  Description: Le fait d’exposer la plante ou son pistil pendant un certain temps à de hautes températures peut permettre de franchir certaines des barrières d’incompatibilité entre espèces qui existent au niveau du pistil. Après ce traitement thermique, le pollen peut parvenir à cheminer dans le pistil pour atteindre l’ovaire.  Applications: Cette technique est surtout utilisée dans le domaine des plantes ornementales (par exemple les lis). 6) Pistil coupé  Description: Cette technique est utilisée lorsque les grains de pollen germent sur les stigmates mais que leurs tubes polliniques ne poussent pas suffisamment loin dans le pistil. L’ovule n’est alors jamais fécondé. On peut quelquefois permettre la fécondation en coupant tout ou partie du pistil de la plante femelle et en déposant le pollen mélangé à un jus de stigmates à l’endroit de la coupe. Le tube pollinique n’a maintenant plus qu’une courte distance à franchir en grandissant, ce qui augmente les chances de fécondation. 22 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse   Applications: Cette technique n’est utile que pour certaines plantes qui possèdent des pistils très longs, comme c’est par exemple le cas de certaines plantes d’ornement. Pour obtenir des graines, il faut toutefois que les deux espèces soient des proches parentes. 7) Pistil greffé  Description: Cette technique peut être utilisée lorsque le pollen ne parvient pas à germer sur les stigmates de la plante femelle. Il faut d’abord déposer le pollen sur un stigmate d’une plante de la même espèce pour le faire germer. Lorsque les tubes polliniques commencent à croître dans le pistil, ce dernier est coupé juste en dessous du point atteint par les tubes polliniques, puis il est greffé sur la base d’un pistil de la plante femelle choisie. Lorsque les deux pistils sont joints, les tubes polliniques continuent à descendre dans le pistil de la plante femelle pour aller féconder l’ovule.  Applications: Pour des raisons pratiques, cette technique n’est utilisable que pour des plantes possédant un pistil relativement long et épais. On l’utilise donc surtout pour des plantes d’ornement comme les lis. 8) Technique du pollen mentor  Description: La technique dite du pollen mentor peut être utilisée pour résoudre certains problèmes de reconnaissance et de croissance. Le pollen de la plante père est mélangé à du pollen de la même espèce que la plante mère. Ce dernier pollen a au préalable été partiellement inactivé par irradiation; il peut encore germer mais non féconder. Les tubes polliniques du pollen mentor «guident» les tubes polliniques de la plante père désirée vers l’ovaire de la plante mère pour le féconder. On peut aussi utiliser du pollen mentor non irradié, et donc toujours fécond, mais c’est moins efficace à cause de la compétition qui s’instaure entre les deux pollens pour féconder l’ovaire de la plante mère.  Applications: Cette technique est surtout utilisée pour la sélection des plantes d’ornement. 23 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  9) Hybridation F1 Description: L’hybridation est une méthode qui permet d’obtenir des variétés très homogènes et productives. Pour que les lignées parentales (ou pollinisateurs croisés) deviennent homozygotes, elles doivent subir une autofécondation artificielle pendant plusieurs générations. L’hybride F1 (la variété hybride) est le résultat du croisement de deux lignées parentales homozygotes aussi appelées lignées pures ou lignées consanguines. Ces lignées homozygotes ont perdu une partie de leur vigueur, mais leur descendance (l’hybride F1) est très homogène et vigoureuse à cause de l’effet d’hétérosis. Cet hybride F1 représente la nouvelle variété qui sera vendue telle quelle au client. C’est la raison pour laquelle il faut produire de grandes quantités de semences en fécondant la lignée maternelle homozygote avec le pollen de la lignée homozygote paternelle. Pour les espèces dont les inflorescences mâles et femelles sont physiquement séparées (monoïques), par exemple le maïs, on enlève mécaniquement les inflorescences mâles de la lignée choisie comme lignée femelle; l’émasculation de certaines autres espèces doit se faire à la main ou en induisant une stérilité mâle cytoplasmique (CMS) de la lignée maternelle par croisement ou par fusion protoplasmique. À cause de la nature hétérozygote des semences hybrides F1, leurs descendants seront fortement hétérogènes (séparation des caractères intéressants). Il est donc très peu vraisemblable que les semences issues d’un hybride F1 puissent produire la même qualité et le même rendement que les semences F1 achetées à l’entreprise de sélection ou à la société semencière (protection intrinsèque du produit). Les agriculteurs sont donc obligés d’acheter chaque année de nouvelles semences. II-6-2. Techniques permettant d’induire de la variabilité au niveau des tissus et des cellules 1) Induction de mutations (mutagenèse)  Description: Les nouveaux caractères sont souvent le résultat de mutations ou de modifications de l’ADN. Les mutations peuvent être spontanées (par exemple causées par l’exposition à la lumière solaire, au froid ou au chaud, à des radicaux libres) pendant la division cellulaire ou provoquées artificiellement en exposant les plantes à une irradiation ou à des produits chimiques. La plupart des mutations sont récessives et ne sont pas directement détectables sur la plante traitée. Cependant, les génotypes mutants peuvent être identifiés dans leur descendance, par autofécondation, lorsque deux allèles récessifs sont combinés dans la même plante. 24 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse   Applications: Comme exemples de variations génétiques dues à des mutations induites, citons la modification de la couleur des fleurs de certaines plantes ornementales, certaines variétés de cerises et certains gènes de nanisme dans les céréales. Bien qu’il y ait encore un grand choix de mutagènes éprouvés sur le marché, cette technique n’est plus utilisée très souvent. Cette méthode est souvent combinée à la sélection in vitro pour la résistance au sel, aux métaux lourds et autres substances toxiques. 2) Cultures d’anthères et de microspores  Description: Des anthères ou des grains de pollen immatures sont cultivés in vitro pour forcer les grains de pollen à développer des structures pluricellulaires et en particulier des embryons avec un seul jeu de chromosomes (plantes haploïdes). Lorsque de telles plantes ou embryons haploïdes sont traités avec des produits provoquant un doublement des chromosomes, par exemple de la colchicine, ils retrouvent leur nombre normal de chromosomes (et donc leur fertilité). Les plantes ainsi obtenues forment des lignées pures (homozygotes, autofécondées, consanguines). Dans certains cas, le doublement des chromosomes peut survenir spontanément au cours de la culture in vitro. La culture de microspores (grains de pollen) est un nouveau développement de la culture d’anthères. Au lieu d’utiliser des anthères entières, on n’utilise que les microspores.  Applications: Les cultures d’anthères ou de microspores sont normalement utilisées au début d’un programme de sélection. Ces techniques, dont le but principal est de produire rapidement des plantes homozygotes, sont couramment utilisées dans la sélection de l’orge, des crucifères et des solanées. 3) Pollinisation in vitro  Description: Lors de croisements, par exemple entre un cultivar et son homologue sauvage, la fécondation échoue parfois, soit parce que le pollen ne germe pas, soit parce qu’il ne parvient pas à atteindre l’ovaire. Il est parfois possible de mener à bien la pollinisation et la fécondation in vitro. Les ovaires ou les ovules sont séparés des plantes en laboratoire en conditions stériles puis fécondés in vitro avec du pollen, ce qui permet de vaincre les barrières qui, entre le stigmate et l’ovaire, font obstacle à la fécondation.  Applications: 25 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Cette technique est normalement utilisée au début d’un programme de sélection dans le but spécifique d’introduire un caractère déterminé dans un cultivar, par exemple un gène de résistance provenant d’une espèce (sauvage) proche parente. On peut ainsi obtenir plus de combinaisons génétiques qu’avant. Cette méthode a néanmoins un taux de succès assez bas, qui dépend fortement des espèces utilisées et des combinaisons effectuées. Elle est surtout utilisée dans la sélection des plantes d’ornement. 4) Cultures d’ovaires et d’embryons  Description: Malgré la réussite de la fécondation, il peut arriver qu’un embryon ne se développe pas en graine fertile. Le but des cultures d’ovaires et d’embryons est de transférer très tôt l’embryon dans un milieu nutritif artificiel pour qu’il ne dépende plus des ressources de la plante. Dans le cas des cultures d’ovaires, des ovaires entiers ou coupés en tranches sont placés sur le substrat. Lorsque les ovules ont suffisamment gonflé, on les sépare des ovaires pour les cultiver. À ce stade, les ovules sont en fait devenus des graines capables de germer. Dans le cas des cultures d’embryons, les embryons sont prélevés sur des fleurs fécondées puis placés sur un milieu nutritif pour les faire germer.  Applications: Les cultures d’embryons ou d’ovaires sont les techniques les plus fréquemment utilisées pour introduire par croisement des gènes provenant d’une espèce (sauvage) proche parente. Ces techniques ont souvent été utilisées pour la tomate, le poivron, la courgette, la laitue, le blé et de nombreuses autres cultures. Entre 80 et 100 % des cultivars actuels proviennent de croisements interspécifiques. Ils permettent de plus nombreuses combinaisons que les croisements standards: après les premières étapes de l’embryogenèse sur la plante, le développement se poursuit par culture d’embryon sur substrat. 5) Polyploïdisation  Description: Une cellule végétale possède normalement deux copies de chaque chromosome (diploïde). Une cellule est dite polyploïde si elle possède au moins le double du nombre normal de chromosomes (tétraploïde). La polyploïdie peut être spontanée ou provoquée par des substances chimiques comme la colchicine. Pendant la division cellulaire, le fuseau, qui se forme normalement dans chaque cellule, assure la réorganisation de chaque moitié du jeu de chromosomes dans deux nouvelles cellules. Du fait que la colchicine dissout le 26 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse fuseau, les chromosomes restent dans la même cellule, pour ensuite s’y doubler (cellule tétraploïde). Si de petits méristèmes ou des graines sont traités avec de la colchicine, ils peuvent donner une plante dotée d’un génome entièrement doublé.  Applications: Doubler le nombre de chromosomes est parfois nécessaire pour restaurer la fertilité de plantes obtenues par des croisements interspécifiques ou par haploïdisation. La polyploïdisation est cependant aussi utilisée pour obtenir des plantes possédant un double jeu de chromosomes (pommes de terre, trèfle, plantes fourragères). Ces plantes sont généralement plus grandes ou plus robustes que celles qui ont le nombre normal de chromosomes. Elles peuvent donc donner plus de rendement et/ou avoir une plus grande valeur ornementale. 6) Fusion des protoplastes ou des cytoplastes  Description: Les protoplastes sont des cellules sans paroi cellulaire obtenues en traitant des fragments de feuilles avec des enzymes qui dissolvent les parois cellulaires. Les protoplastes forment ensuite une nouvelle paroi cellulaire puis se divisent, formant un cal à partir duquel des plantes peuvent se former. Il est possible de fusionner des protoplastes de différentes espèces en leur appliquant des stimuli chimiques ou électriques (hybridation somatique). Pendant cette fusion, les organites (chloroplastes et mitochondries) des deux plantes se combinent, alors que dans les croisements, les seuls chloroplastes et mitochondries maternels sont transmis à la descendance. Le produit tétraploïde de cette fusion possède donc les caractéristiques des deux espèces parentales. On peut aussi mixer les chromosomes et les organites des deux parents pendant la régénération pour produire de nombreuses combinaisons. Pour éviter les échanges de chromosomes, les protoplastes peuvent être traités de manière à supprimer ou à fragmenter les noyaux. Ce qu’on appelle alors les cytoplastes contiennent les organites mais pas les chromosomes de la plante donneuse. Cela permet de transmettre à d’autres espèces végétales le caractère CMS (stérilité mâle cytoplasmique).  Applications: Combiner les organites maternels et paternels permet d’obtenir de nouvelles combinaisons génétiques. On citera comme exemple la stérilité mâle, qui est déterminée par des organites (les mitochondries). Cette méthode était utilisée pour transférer la CMS naturelle du radis au chou et celle du tournesol à l’endive. Après la fusion, la sélection est menée selon les caractéristiques cytoplasmiques. La méthode des protoplastes est utilisée pour insérer dans un cultivar des fragments complets de chromosomes d’une espèce peu apparentée. 27 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  II-7. Techniques de sélection de nouvelles variété II-7-1 Techniques de sélection utilisées au niveau des plantes et des populations 1) Sélection massale  Description: La sélection massale est basée sur la capacité de reconnaître des caractères désirables ou indésirables parmi les plantes d’une population. Les plantes qui semblent être les meilleures sont maintenues ensemble (sélection massale positive) tandis que les plantes possédant trop peu de caractères désirés sont éliminées (sélection massale négative). Puisque cette sélection est basée sur le phénotype, cette technique est particulièrement efficace pour sélectionner des caractères influencés par des facteurs environnementaux et qui ne sont pas hérités en tant que caractères récessifs ou dominants mais plutôt comme caractères complexes. Sélection massale: des salades sont sélectionnées en fonction de divers critères (par exemple résistances à des maladies) dans des parcelles d’essais en plein champ.  Applications: Cette technique est surtout utilisée pendant les premières étapes d’un programme de sélection quand il n’y a pas suffisamment de plantes ou de semences représentatives pour faire des tests répétés, lorsqu’il faut améliorer des semences ou quand des programmes de sélection disposent de peu de moyens financiers. La sélection basée uniquement sur la sélection massale est un processus très lent. C’est la méthode de sélection qui ressemble le plus à la sélection naturelle. 2) Sélection généalogique  Description: Dans la sélection généalogique, des lignées de plantes élites sont développées à partir de plantes individuelles. Chaque plante sélectionnée est récoltée séparément puis cultivée en lignée distincte l’année suivante. Seules les lignées suffisamment performantes sont conservées. Les meilleures plantes de la lignée sont identifiées et leurs graines sont à leur tour récoltées séparément pour le prochain semis. La sélection se base sur des aspects généraux (phénotype) et sur l’hérédité des caractères recherchés (génotype). 28 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse   Applications: La sélection généalogique met en jeu la sélection visuelle de plantes individuelles sur plusieurs générations. Du fait de l’application d’une sélection à chaque génération, chaque génération doit être cultivée dans un environnement qui permet aux différences génétiques de s’exprimer (les serres et les pépinières hors saison peuvent donc s’avérer inutiles). La sélection généalogique produit plus vite de nouveaux cultivars que la sélection massale. Cette méthode convient particulièrement bien dans le cas des plantes autogames. 3) Sélection d’après la station  Description: L’objectif de cette méthode de sélection est d’obtenir des variétés et quelquefois des populations variétales qui sont parfaitement bien adaptées à des conditions régionales spécifiques. Les lignées parentales sont donc sélectionnées en gardant à l’esprit les caractéristiques de la station (région, emplacement) où sera effectivement cultivée la nouvelle variété. Les croisements sont effectués dans un centre où on sème aussi la F1 et les premières générations suivantes (F2 à F4). Les plantes des générations F5 à Fn sont ensuite testées à différents endroits et sélectionnées selon la méthode généalogique. Cette méthode combine donc la sélection naturelle et la sélection artificielle. En d’autres termes, les facteurs environnementaux déterminent les caractères qui seront exprimés et lesquels ne le seront pas, et cela peut influencer les décisions du sélectionneur au sujet de phénotypes prometteurs.  Applications: Dans les programmes de sélection végétale agrobiologique, cette méthode est surtout utilisée pour des céréales comme le blé, l’orge, le seigle et l’épeautre. Il est cependant théoriquement possible de l’utiliser pour d’autres cultures. 4) Changement d’environnement  Description: Le changement d’environnement en cours de sélection est aussi appelé sélection alternée ou shuttle breeding. Cette méthode est utilisée pour sélectionner des génotypes très polyvalents parmi des populations en cours de sélection.  Applications: Cette méthode peut être utilisée pour des cultures autogames et allogames. Certains sélectionneurs biodynamiques utilisent aussi cette technique pour induire une variabilité et même pour améliorer la vigueur d’une variété. 29 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  5) Changement d’époque de semis  Description: Le changement d’époque de semis (début et fin de printemps, début et fin d’automne) permet de sélectionner certains caractères comme l’absence de sensibilité à la photopériode, la réduction du besoin de vernalisation, la stabilité du rendement et de la qualité lorsque la durée de la culture varie.  Applications: Cette méthode peut être utilisée pour des cultures autogames et allogames. Certains sélectionneurs biodynamiques utilisent aussi cette technique pour améliorer la qualité des semences, en particulier celles des céréales. 6) Semis en forme d’épi  Description: Le semis en forme d’épi consiste à réaliser un lit de semence dans lequel les grains d’un même épi sont semés selon un schéma qui respecte la place qu’ils occupaient dans l’épi. Les plantes ainsi semées en forme d’épi reflètent donc la qualité de l’épi de départ.  Applications: Cette méthode de sélection a été spécialement développée pour les céréales par des sélectionneurs biodynamiques, mais elle peut aussi être utilisée pour d’autres cultures. II-7-2 Techniques de sélection utilisées au niveau des tissus et des cellules 1) Croisements tests  Description: Les génotypes parentaux prometteurs sont croisés avec de nombreux autres génotypes connus. Les descendants sont cultivés séparément et testés en fonction des caractères désirés. Des mesures sont réalisées pour déterminer l’aptitude générale de combinaison (AGC) et l’aptitude spécifique de combinaison (ASC), données nécessaires pour faire des croisements efficaces.  Applications: En sélection, il ne suffit pas de sélectionner les meilleurs cultivars, il faut aussi avoir à disposition des parents qui possèdent une bonne aptitude au croisement pour qu’un certain nombre de caractères importants se combinent entre eux et soient transmis aux descendants. C’est particulièrement nécessaire pour les plantes à reproduction asexuée et pour les hybrides. Les croisements demandent d’importantes installations d’expérimentation et prennent beaucoup de temps. Ils restent cependant un investissement important pour l’avenir. 30 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  2) Sélection in vitro  Description: La sélection in vitro utilise la variation somatoclonale ou l’induction de mutations pour sélectionner des plantes dotées de nouveaux caractères. Par exemple, pour obtenir des plantes qui tolèrent bien le sel, on effectue la sélection dans un environnement salin. On peut y parvenir en traitant des cellules végétales individuelles qui croissent dans une culture de tissus ou en traitant des semences et en les faisant ensuite germer sur un milieu nutritif sélectif. La sélection des résistances aux maladies et aux ravageurs peut donc être faite in vitro: en milieu contrôlé, on applique aux plantes l’organisme pathogène ou une toxine qu’il produit.  Applications: Cette technique est utilisée pour vérifier une caractéristique spécifique dans de nombreuses plantes ou cellules. C’est une sorte de présélection destinée à réduire le nombre de plantes qu’il faudra tester en pleine terre. Après la sélection in vitro, les plantes sont toujours testées en pleine terre pour pouvoir observer l’expression des divers caractères qui apparaissent dans les conditions normales de culture. Les plantes issues de ce processus de sélection peuvent directement être commercialisées comme une nouvelle variété (après multiplication in vitro) ou utilisées comme plantes parentales dans d’autres programmes de sélection. II-7-3 Techniques de sélection utilisées au niveau de l’ADN : Sélection à l’aide de marqueurs d’ADN  Description: Les techniques biochimiques et moléculaires sont fréquemment utilisées pour la sélection directe. Le polymorphisme des plantes est fixé à différents niveaux: moléculaire, biochimique, phénotypique. Au niveau biochimique, certaines protéines végétales (enzymes) peuvent avoir une composition légèrement différente selon les variétés. Elles peuvent être distinguées en chromatographie par des agencements de bandes différents (isozymes). L’analyse génétique permet de relier telle ou telle bande à un caractère désirable (rendement, goût, résistance). Une fois que ce lien est établi, la présence du marqueur (bande isozyme) dans une lignée de sélection suggère que le caractère en question est aussi présent. De manière similaire, on peut rendre visible une variation de la séquence de l’ADN autour d’un ou plusieurs gènes qui déterminent un caractère recherché. Après isolement de l’ADN, celui-ci est traité par des enzymes de restriction et par des «étiquettes» radioactives ou fluorescentes. Ces enzymes sont naturellement présentes dans certaines bactéries. Elles sont actuellement le plus souvent produites par génie génétique sous forme d’enzymes 31 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse recombinantes, bien qu’on puisse les extraire aussi des bactéries. Les enzymes recombinantes, qui ne sont pas distinguables des enzymes non recombinantes, peuvent être isolées à peu de frais. Après traitement de l’ADN, on recherche sur l’échantillon en bande des différents fragments d’ADN les bandes qui sont reliées au caractère souhaité de la plante. Cette méthode n’est pas utilisée pour pratiquer une transgénèse, mais elle permet d’analyser l’ADN de chaque descendant pour effectuer une présélection sur la présence d’un caractère connu.  Applications: Les marqueurs moléculaires peuvent être utilisés pour un segment particulier d’ADN relié à un caractère intéressant. Les caractères peuvent être déterminés par un ou plusieurs gènes. L’objectif de la sélection à l’aide de marqueurs d’ADN est d’accélérer la sélection et de pouvoir sélectionner directement pour des caractères recherchés. Cette technique devrait permettre à l’avenir de rechercher dans de grandes populations la présence de marqueurs (donc de caractères) connus avant de les tester en pleine terre. Pour pouvoir faire une sélection à l’aide de marqueurs, il faut d’abord identifier un marqueur étroitement lié au caractère recherché. Cela nécessite un programme de cartographie génétique considérable avant de pouvoir appliquer cette technique dans un programme de sélection. Les marqueurs moléculaires développés par les entreprises de sélection sont le plus souvent brevetés pour éviter que des concurrents développent les mêmes caractères. Cette technique est de plus en plus utilisée dans de nombreux programmes de sélection. II-8. Techniques de multiplication II-8-1. Techniques de multiplication utilisées au niveau des plantes et des populations 1) Multiplication des plantes à reproduction sexuée  Description: Lorsqu’une nouvelle variété a été sélectionnée après induction d’une nouvelle variabilité génétique, elle doit être conservée et multipliée en tant que lignée pure. Pour les plantes autogames et allogames, les génotypes sélectionnés sont cultivés dans des conditions d’isolement pour la floraison. Une sélection massale positive assure ensuite que les lignées parentales d’élite sont de haute qualité et possèdent toutes les caractéristiques d’une variété. Même si toutes les maladies des plantes parentales ne sont pas transmises aux semences, il faut accorder une attention particulière à certaines maladies transmises par les semences comme l’alternaria des carottes et la carie ordinaire du blé. La plupart des graines peuvent ensuite être stockées pendant d’assez longues périodes. 2) Multiplication des plantes à reproduction asexuée  Description: 32 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse  Dans le cas des plantes à reproduction asexuée comme les betteraves, les pommes de terre, les plantes à bulbes ou les plantes greffées, il faut prendre des précautions spéciales pour éviter toute détérioration de l’état sanitaire des semences ou des plants. Comme les plantes vivantes se conservent mal en conditions de stockage, ces lignées sont conservées grâce à un processus continu de multiplication. L’avantage de la reproduction asexuée reste cependant que toute la descendance conserve exactement le même génotype que les parents, qu’ils soient hétérozygotes ou homozygotes. II-8-2. Techniques de multiplication utilisées au niveau des tissus et des cellules 1) Apomixie  Description: Certaines plantes se reproduisent asexuellement par des graines. Ce phénomène est appelé apomixie. Pendant le processus de formation des graines, la méiose, qui est essentielle pour la reproduction sexuée, est soit supprimée soit contournée de manière à ce que l’embryon soit génétiquement identique à la plante mère. Certaines plantes sont des plantes apomictiques obligatoires, c.-à-d. que leurs graines contiennent des embryons apomictiques, d’autres sont des plantes apomictiques facultatives, c.-à-d. qu’elles sont capables de former dans leurs graines aussi bien des embryons sexués qu’apomictiques.  Application: L’apomixie survient chez des plantes cultivées (pâturin des prés, oranges, plantes tropicales) et sauvages. Elle a attiré l’attention des sélectionneurs parce qu’elle combine les avantages de la multiplication par des graines – santé et maintien de la qualité – avec ceux d’une reproduction identique au génotype maternel. La multiplication apomictique est considérée comme une méthode prometteuse pour conserver les variétés et pour fixer l’effet d’hétérosis des hybrides. Cette technique est encore très peu utilisée en sélection végétale, mais, avec l’aide du génie génétique, elle devrait être disponible dans un proche avenir pour un grand nombre d’espèces cultivées. 2) Multiplication in vitro  Description: Selon les espèces végétales, une partie d’une plante est cultivée in vitro. Le plus souvent, il s'agit d’un bout de rameau avec un bourgeon axillaire, de morceaux de feuilles ou d’une écaille prélevée sur un oignon. Ces bouts de plantes se développent en pousses qui peuvent à leur tour être sectionnées et multipliées. Ce processus peut être répété plusieurs fois pour avoir assez de plantes. Ces dernières sont ensuite cultivées jusqu’à ce qu’elles aient un système racinaire suffisamment développé pour être d’abord endurcies puis transférées dans une serre 33 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse normale ou en pleine terre.  Applications: Cette méthode est souvent utilisée pour obtenir assez de matériel de base pour pouvoir mettre une nouvelle variété sur le marché. De plus, cette technique est utilisée plus régulièrement pour la conservation des lignées parentales des variétés hybrides 3) Embryogenèse somatique  Description: Des embryons somatiques sont créés à partir d’un fragment de matériel végétal prélevé sur la plante mère, avec passage ou non par la phase du cal. Le cal, qui est habituellement multiplié dans un milieu liquide, est ensuite homogénéisé pour former une suspension de cellules. Des hormones végétales sont ajoutées aux cellules prélevées sur la plante mère – cal ou suspension de cellules – pour stimuler la transformation des cellules en embryons somatiques. Ces embryons sont à leurs tours souvent capables de former des embryons secondaires, conduisant ainsi à un processus de multiplication continue. Ensuite, toujours in vitro, ces embryons vont se développer en plantes complètes.  Applications: Cette méthode possède un immense potentiel de développement. Elle demande moins de travail que d’autres méthodes de multiplication in vitro. Elle peut assez facilement être mise en œuvre pour des productions à grande échelle et même automatisées. 4) Cultures de méristèmes  Description: Pour cultiver des méristèmes, on prélève des fragments de méristèmes qu’on cultive sur un milieu nutritif. On utilise ensuite la méthode ELISA pour vérifier que les plantes obtenues sont bien exemptes de virus. Les plantes non infectées sont ensuite multipliées de la manière décrite plus haut.  Applications: La culture de méristèmes est souvent la seule possibilité d’obtenir du matériel végétal exempt de virus (par exemple: fraises, bulbes, pommes de terre). Les virus peuvent être spécialement persistants dans les plantes à multiplication asexuée car ils sont transmis aux plants produits pour l’année suivante (par exemple: ail). Les virus prolifèrent et se répandent dans toute la plante, mais ils ne parviennent jamais tout à fait à gagner de vitesse la division cellulaire dans les méristèmes. Cette méthode est largement utilisée pour produire des porte-greffe fruitiers, des plants de fraisiers, des bulbes de fleurs, des légumes. 34 Cours de génétique végétale FOTSO Moïse 35