influence du 2,4-d et de l`explant embryonnaire sur la callogenèse

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Bull. Soc. Pharm. Bordeaux, 2007, 146, 97-112
INFLUENCE DU 2,4-D ET DE L’EXPLANT
EMBRYONNAIRE SUR LA CALLOGENÈSE DU
BLÉ DUR (*)
Koutoua AYOLIÉ (1), Houda EL YACOUBI (1),
Atmane ROCHDI (1)
Des explants d’embryons matures ou immatures entiers ou
coupés de moitié de variétés marocaines de Blé dur (Triticum
durum) ont été cultivés sur le milieu MS supplémenté de
différentes concentrations de 2,4-D.
Pour l’ensemble des variétés étudiées, les meilleurs taux de
croissance de la matière fraîche ont été enregistrés à 3,5 mg/l de
2,4-D avec des taux de germination très faibles.
La callogenèse dépend du génotype et est favorisée par
l’utilisation d’embryons immatures et leur fragmentation. À 3,5
mg/l de 2,4-D, le taux moyen de callogenèse atteint 64 et 79 %
pour les embryons et demi-embryons matures, et 98 et 100 % pour
les embryons et demi-embryons immatures.
INTRODUCTION
Le Blé est essentiellement amélioré par des méthodes traditionnelles
[4] qui restent longues et onéreuses. L’obtention de cals par culture in vitro
permet une augmentation de la variabilité et peut être suivie d’une
régénération et d’un taux élevé de multiplication [13].
(*) Manuscrit reçu le 10 juillet 2006.
(1) Unité Écophysiologie et Biotechnologie de culture in vitro, Université Ibn Tofaïl,
Faculté des Sciences, BP 133, 14000 Kénitra, Maroc. [email protected]

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Chez le Blé tendre (Triticum aestivum), l’initiation de cals a été
généralement réalisée à partir de fragments de feuilles [20], d’inflorescences
[15], d’embryons immatures [1,10-11,14] et matures [5,8] avec plus ou moins
de succès selon les variétés.
La callogenèse du Blé dur (Triticum durum) reste moins maîtrisée et
dépend des variétés.
La présente étude vise à déterminer les conditions optimales de
callogenèse à partir d’embryons matures et immatures de sept variétés de
Blé dur en présence de 2,4-D.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
Matériel végétal
Sept variétés marocaines de Blé dur (Triticum durum Desf.) ont été
utilisées : Amjad (recommandée pour les zones semi-arides), Marzak
(tolérante aux principales maladies cryptogamiques), OumRabia
(recommandée pour les zones semi-arides et arides), Sebou (résistante à la
rouille et tolérante à la septoriose et l’helminthosporiose), Ourgh
(d’adaptation très large), Anouar et Tomouh (d’adaptation large). Les
semences ont été fournies par l’INRA (Institut National de Recherche
Agronomique) de Rabat (Maroc).
Les embryons matures ont été prélevés à partir des graines de six
variétés (Amjad, Marzak, OumRabia, Ourgh, Sebou, Anouar). Les
embryons immatures (1 à 1,5 mm) de trois variétés (Amjad, Marzak et
Tomouh) ont été prélevés sur les épis de plantes cultivées sous serre, 2 à 3
semaines après l’anthèse.
Désinfection et mise en culture
Les caryopses matures et immatures débarrassés de leurs glumes et
glumelles sont désinfectés par trempage et agitation, dans de l’éthanol 70°
50 et 30 secondes, puis dans de l’eau de Javel à 25 % 25 et 15 minutes
respectivement. Suivent trois rinçages à l’eau distillée stérile sous une hotte

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à flux laminaire horizontal. Une partie des embryons matures et immatures
est sectionnée en deux demi-embryons en divisant le scutellum dans le sens
de la longueur. Les explants sont placés face scutellaire vers le haut sur le
milieu de culture solide dans des boîtes de Petri de 9 cm de diamètre.
Initiation de la callogenèse
Le milieu utilisé est celui de Murashige et Skoog (MS) [9]
supplémenté de différentes concentrations (1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 et 4 voire 5
mg/l) de l’auxine 2,4-D (acide 2,4-dichlorophénoxyacétique). Le pH est
ajusté à 5,7 avant autoclavage 20 minutes à 120°C. L’incubation a lieu à
l’obscurité à 25 ± 2°C. Pour chaque variété et chaque concentration en 2,4-
D, trois boîtes de Petri renfermant cinq embryons et cinq demi-embryons,
matures ou immatures, sont utilisées.
Variables suivies
L’aptitude à la callogenèse est évaluée par les paramètres suivants :
- L’induction des cals est estimée par le taux de callogenèse,
pourcentage d’explants ayant produit un cal après deux semaines de culture
pour les embryons immatures et quatre semaines pour les embryons
matures.
- Certains explants germent et le taux de germination est alors
déterminé après deux et quatre semaines respectivement chez les embryons
immatures et matures.
- Le taux d’accroissement de la masse de matière fraîche du cal après
deux semaines pour les embryons immatures et quatre semaines pour les
embryons matures est calculé à partir de la différence de masse entre
l’explant initial et le cal obtenu, divisée par la masse initiale.
Analyse statistique
L’analyse de variance a été réalisée par un logiciel de statistique et le
test de Student-Newman-Keuls (SNK) a été utilisé pour le classement des
moyennes.

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RÉSULTATS
Données générales
L’induction des cals a débuté après trois jours de culture chez les
embryons immatures et dix jours chez les embryons matures.
Les cals provenant d’embryons matures sont jaune clair sauf pour la
concentration 5 mg/l 2,4-D ou la coloration est jaune foncé. Ceux provenant
d’embryons immatures sont jaune blanchâtre.
Les cals présentent également des différences dans la consistance,
compacte ou friable et la texture, lisse ou rugueuse (Tableaux I et II).
Tableau I :
Effet du 2,4-D sur l’initiation des cals (toutes variétés confondues) à
partir d’embryons matures après quatre semaines de culture sur le
milieu MS à 25°C à l’obscurité.
2,4-D
(mg/l) Embryon Induction des cals (%) Germination (%) Taux
d’accroissement Consistance, Aspect
entier 17,8 23,3 0,4
1,5 demi 25,6 27,8 - compact, lisse
entier 36,7 43,3 0,8
2demi 54,4 41,1 compact, lisse
entier 43,3 36,7 0,9
2,5 demi 53,3 27,8 - compact, lisse
entier 53,3 23,3 1,9
3demi 65,6 13,3 - friable, lisse
entier 66,7 30,0 2,7
3,5 demi 78,9 8,9 - friable, rugueux
entier 65,6 20,0 2,6
4demi 78,9 6,7 - friable, rugueux
entier 38,9 13,3 1,6
5demi 51,1 3,3 - friable, rugueux

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Tableau II :
Effet du 2,4-D sur l’initiation de cals (toutes variétés confondues) à
partir d’embryons immatures après deux semaines de culture sur le
milieu MS à 25°C à l’obscurité.
2,4-D
(mg/l) Embryon Induction des cals (%) Germination (%) Taux
d’accroissement Consistance,
Aspect
entier 100,0 93,3 0,5
1,5 demi 91,1 86,7 -compact, lisse
entier 91,1 64,5 1,9
2demi 93,3 35,6 -compact, lisse
entier 88,9 53,3 2,3
2,5 demi 91,1 20,0 -compact, lisse
entier 93,3 48,9 2,5
3demi 97,8 15,6 -peu friable, lisse
entier 100,0 46,7 2,7
3,5 demi 97,8 4,4 -peu friable, lisse
entier 97,8 41,1 2,6
4demi 97,8 11,1 -peu friable, lisse
Le taux de germination est plus faible pour les demi-embryons que
pour les embryons entiers et il baisse avec la teneur en auxine. En outre, à
1,5 mg/l de 2,4-D, il se forme une longue racine qui tend à disparaître à
partir de 3,5 mg/l. Les demi-embryons sont moins enclins à la germination à
partir de 3,5 mg/l (Figures 1 et 2).
L’induction des cals est importante dès 1,5 mg/l de 2,4-D pour les
embryons et demi-embryons immatures alors qu’elle ne dépasse 50 % qu’à
partir de 3 mg/l pour les embryons et demi-embryons matures. Cependant, à
3,5 mg/l de 2,4-D, on a une bonne induction de cals de masse importante.