Etude de la maturation des embryons somatiques de

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Luis Portillo
Stage MASTER 1 Forêt et Agrosystèmes 2015-2016 encadré par Dr Marie-Anne Lelu-Walter
Centre Val de Loire
site Orléans
Etude de la maturation des embryons somatiques
de Douglas (Pseudotsuga menziesii)
En France, le sapin de Douglas (Pseudotsuga menziesii) est une espèce d’importance économique avec 400 000 hectares de plantation (2ème espèce de
reboisement) Des méthodes de multiplication végétative ont été développées, la plus performante étant l’embryogénèse somatique: grand nombre de plants
produits et possibilité de congeler les cultures/lignées embryogènes garantissant la sauvegarde (conservation des ressources génétiques) et la disponibilité de
matériel juvénile (Klimaszewska et al. 2015). Chez le douglas l’embryogenèse somatique n’est pas encore maîtrisée (Gupta et al. 1995).
Objectif : Étudier le potentiel embryogène de cultures embryogènes de douglas: aptitude à produire des embryons somatiques cotylédonaires (maturation).
9 semaines
Introduction
Matériel et Méthodes
Références bibliographiques:
Gupta PK, Timmis R, Timmis KA, Carlson WC, et Welty EDE (1995) Somaticembryogenesis in Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii). Dans: Somatic embryogenesis in woody plants, vol.3, Chap 19, Jain S, Gupta
P, Newton R (éds), Kluwer academics publishers, Dordrecht The Netherland, pp303-313.
Klimaszewska K, Hargreaves C, Lelu-Walter M-A, Trontin J-F (2015) Advances in conifer somatic embryogenesis since year 2000. Dans: In vitro Plant embryogenesis in Higher plants, Chap. 7, GermanàMA,
Lambardi M (éds), Methods in Molecular Biology, Springer Science+BusinessMedia, New York, doi:10.1007/978-1-4939-3061-6_8, pp.131-162.
Park Y-S (2002) Implementation of conifer somatic embryogenesis in clonal forestry: technical requirements and deployment considerations. Ann. For. Sci. 59, 651-656.
Multiplication Maturation
(ABA)
Germination
7 jours
234
1Graines
Matériel végétale:
Statistiques: Analyse du potentiel embryogène par Intervalles de confiance, Modèle Linéaire (potentiel embryogène ~ génotype + répétition + quantité de
matériel/mg MF), ANOVA (De type "I" , et "III")
Résultats et conclusions
Embryon somatique immature
Lignées embryogènes (15 génotypes)
Cultures embryogènes
Embryon somatique
cotylédonaire Embryon somatique + racine Embryon somatique + racine
+partie aérienne
Plante
5
Facteurs étudiés: Potentiel embryogène =
Nb ES g-1 MF
Lignées embryogènes
Croissement contrôlé Famille/Génotypes
A X E FA4, FA41, FA42, FA44, FA46, FA47
B X F FB17, FB171, FB173
C X G FC15, FC151, FC152
D X H FD1, FD12
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
FB FA FC FD
% ES germés
Potentiel embryogène (Nb ES g-1 MF)
Lignées embryogènes
% de germination (ES + racine)
Figure 2: Potentiel embryogène (Nb ES g-1 MF) de différentes lignées
embryogènes de Douglas (Pseudotsuga menziesii): effet inter-famille
Barres d’erreur = IC 95%
Figure 3 : Potentiel embryogène (Nb ES g-1 MF) de différentes lignées embryogènes de
Douglas (Pseudotsuga menziesii): effet intra-famille.
Barres d’erreur = IC 95%
Figure 4: Germination (%) des embryons somatiques chez
différentes lignées embryogènes de Douglas (Pseudotsuga
menziesii) après 1 semaine de culture.
Figure 1: Etapes de l’embryogénèse somatique de Douglas (Pseudotsuga menziesii) et les facteurs étudiés; entouré de rouge les étapes vues pendant le stage.
Résultats : Différences significatives du potentiel
embryogène entre les familles (Figure 2) qui varie de 143 à
2766 ES g-1 MF.
Lignées embryogènes
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
FB17 FC15 FC151 FD1 FD12
Potentiel embryogène (Nb ES g-1 MF)
Résultats : Il existe des différences significatives du potentiel
embryogène entre les lignées d’une même famille sauf pour la famille FD
(Figure 3).
Résultats : Bonne germination pour les lignées
testées (varie de 72 à 92 %, Figure 4).
Conclusions/maturation : des telles variations sur le potentiel embryogène ont été déjà observées chez d’autres conifères et ont été attribuées à un effet génétique (Park 2002).
Pour renforcer les observations, un modèle linéaire a été formulée (lm (potentiel embryogène ~ génotype + répétition + quantité de matériel/mg MF)) avec une analyse de variance
de type « I » et « III ». Les éléments pris en compte expliquent 77,83 % de la variabilité totale, ce qui est très bien, et la partie de variation expliquée uniquement par le génotype est
60,30% . Ceci nous permet de conclure que les variations observées sont dues au génotype.
Conclusions/germination :le bon pourcentage de germination signifie que les embryons somatiques matures étaient mis dans de bonnes conditions culture (T°, milieu) et surtout
qu’ils ont un méristème racinaire fonctionnel. Cependant ce sont des résultats préliminaires (après une semaine), il est nécessaire d’attendre jusqu’à 3 semaines pour que la
germination soit finie (Gupta et al. 1995) et aussi faire plus de répétitions et de tester un plus grand nombre de lignées pour tirer des conclusions.