La culture in vitro

· La culture de méristèmes « in vitro » : le rosier

[ La culture de méristèmes "in vitro" date de 1952 (travaux de Morel et Martin). Cette technique utilise certaines parties du végétal: les méristèmes (petits  groupes de cellules situées à l'extrémité des tiges et des racines, capables de se diviser et d'assurer la croissance du végétal). A partir d'un méristème sain d'un dahlia malade, ces chercheurs obtiennent une plante saine. Plus récemment, la variété de pomme de terre "Belle de Fontenay" fut sauvée par cette technique. Orchidées, oeillets, saintpaulias, framboisiers, rosiers, pommes de terre sont ainsi obtenus industriellement, en grand nombre.

[ Dans la culture "in vitro" de méristèmes, l'apex (partie centrale d'un bourgeon) est prélevé [1] et mis en culture dans un milieu nutritif gélosé stérile (avec sels minéraux et substances de croissance) [2], milieu dont la composition chimique  déclenche sa croissance. Quelques semaines plus tard, on obtient un amas végétal (le cal [3]) qui est fragmenté [4] et repiqué [5] dans d'autres tubes. Les risques de contamination du milieu de culture (par les moisissures notamment) imposent des conditions strictes d'asepsie. L'opération est répétée plusieurs fois [6]. Puis, pour que le cal puisse donner les racines, la tige et les premières feuilles des microboutures [7], il faut modifier à des dates précises la composition chimique du milieu de culture. Finalement, à partir d'un méristème de 20 à 100 µm, on obtient en quelques mois 200 000 à 400 000 microboutures qui sont repiquées en pots pour donner 200 000 à 400 000 plants commercialisables [8]. Sur 100 m2 de laboratoire on peut obtenir le même nombre de plants que sur 100 hectares. Cette technique présente un intérêt réel en agronomie car les plants obtenus sont parfaitement sains même si le végétal initial sur lequel le méristème a été prélevé était gravement atteint par une maladie: cela provient du fait que les cellules de méristèmes sont généralement indemnes de virus.  

· Les protoplastes et leur intérêt dans les biotechnologies

[ Un protoplaste est une cellule végétale banale débarrassée de sa paroi cellulosique grâce à l'action d'enzymes extraite de champignons. En culture in vitro un protoplaste prolifère et peut régénérer une plante entière. On peut donc à partir d'une seule cellule différenciée (feuille par exemple), obtenir une ou plusieurs plantes. Cette cellule qui a conservée toute son information génétique est dite totipotente.

[ On peut réaliser la fusion de deux protoplastes de deux variétés différentes pour donner au protoplaste hybride des caractères nouveaux, on peut aussi créer des espèces nouvelles par fusion de protoplastes d'espèces différentes (tomate / pomme de terre -> pomate).

[ On  peut enfin faire des injection de gènes bactérien pour faire acquérir au futur végétal des résistances (maladies / insectes).