Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.
Au début de l’agriculture on choisit les graines de façon empirique. Au début du 19e on améliore les
plantes par sélection et croisements. Depuis une dizaine d’années on pratique une sélection raisonnée.
Les biotechnologies végétales sont des techniques de laboratoire qui permettent l’optimisation et la
diversification des végétaux ou de leur composants. Ces techniques reposent sur de la biologie cellulaire,
de la biologie moléculaire et la culture in vitro. L’exemple le plus connu est les OGM.
Pour améliorer un caractère il faut connaître les gènes. On parle de génomique. Il faut introduire le
caractère d’intérêt dans la plante, la régénérer et la multiplier. C’est la culture in vitro. Cette régénération
est basée sur la teneur en hormones du milieu et sur la totipotence.
Hormones et totipotence
Les hormones constituent des facteurs internes de première importance pour la croissance et le
développement : auxine, cytokinines, ABA, gibbérellines, éthylène.
Les auxines et les cytokinines sont les plus importantes, elles assurent le grandissement et l’activité
mitotique.
La totipotence est la capacité d’une cellule à régénérer une plante entière. En effet, à partir d’un
morceau de la plante, on peut régénérer une plante entière. Les cellules vont redevenir des cellules
indifférenciées et c’est la composition du milieu qui va orienter les cellules vers la formation de tiges ou de
racines.
L’organogenèse est la refabrication d’organes
On peut aussi réorienter les cellules vers la formation d’un embryon somatique (issu d’une cellule).
La génomique
C’est la connaissance des gènes. On isole les gènes, on les séquence et on fait de la génomique
fonctionnelle pour connaître leur fonction.
Les plantes modèles sont : arabinopsis, le maïs, le riz.
On peut faire de la surexpression ou une stratégie anti-sens.
On introduit dans la plante le même gène A mais en orientation anti-sens. On obtient alors deux ARN
complémentaires. On va avoir une reconnaissance, ils vont s’hybrider et il n’y aura pas de transcription
donc pas de protéine et le gène A est éteint.
Il existe une autre méthode, la mutagenèse insertionnelle.
On va apporter dans l’ADN des séquences connues de façon aléatoire. Pour une plante normale on a
l’ARNm mais pour la plante transformée l’ARN sera interrompu et non fonctionnel donc pas de protéine.
La régénération
Elle repose sur la culture in vitro, dans un tube à essai, en conditions stériles sur des milieux de
culture connus et contrôlés, constitués de macroéléments (des sels minéraux essentiels), d’oligoéléments
(faibles quantités) qui servent de cofacteurs, des vitamines, une source de carbone (le saccharose), les
hormones et de l’agar pour la solidification du milieu.
Le plus simple pour la culture in vitro est la graine.
Avec les morceaux de tissus on obtient des plantes diploïdes, avec des grains de pollen ou l’ovaire on
obtient des plantes haploïdes.