La culture in vitro
La culture in vitro est une technique qui permet de régénérer une plante entière à partir de cellules ou de tissus végétaux cultivés en milieu nutritif et en conditions axéniques (sans aucun contaminant biologique).
La culture in vitro d’explants ou de fragments prélevés sur la plante permet différentes applications.
La micro-propagation
Elle permet de reproduire un individu et le multiplier en très grand nombre, à partir de cellules ou d’un fragment d’organe. Elle se réalise par exemple à partir de nœuds, de pousses axillaires et s’apparente au bouturage des jardiniers. Mis en culture, ces tissus se développent et donnent une plante entière grâce à l’usage séquentiel de milieux nutritifs adaptés.
La culture de méristèmes
Les méristèmes sont formés de cellules non différenciées, à l’origine de tous les tissus de la plante. L’intérêt des méristèmes réside dans le fait que ce sont des structures indemnes de virus. Leur culture va permettre de régénérer des plantes saines.
L’obtention d’embryons somatiques
L’embryogénèse somatique est la production d’embryons à partir de cellules non germinales (par exemple cellules méristématiques) soumises à un traitement hormonal. Après cette induction, il se produit une multiplication des cellules suivie d’une différenciation progressive des embryons en culture.
Le sauvetage des embryons
Les embryons obtenus après la fécondation peuvent être prélevés, mis en culture in vitro et donner un nouvel individu. Le sauvetage d’embryons consiste à prélever un embryon précocement, à le cultiver in vitro, soit pour accélérer les cycles végétatifs, soit parce qu’il ne pourrait pas se développer dans les tissus maternels, par exemple lorsqu’il résulte d’un croisement interspécifique.
L’haplodiploïdisation
L’haplodiploïdisation consiste à obtenir des individus haploïdes doublés à partir de cellules reproductrices. Ces cellules germinales contiennent une seule copie du génome (cellules haploïdes) au lieu des deux présentes dans les cellules somatiques (cellules diploïdes). Au cours de la régénération de la plante, on obtient le doublement à l’identique du génome haploïde par application d’un composé chimique, la colchicine, extrait de la colchique.
L’obtention de protoplastes
Les protoplastes sont des cellules débarrassées de la paroi pectocellulosique par hydrolyse enzymatique. Ils peuvent être obtenus à partir de différents tissus d’une plante, de préférence des limbes de jeunes feuilles. Limités seulement par la membrane cytoplasmique, les protoplastes peuvent fusionner ce qui permet de créer de nouvelles variétés, d’introduire des caractères à hérédité cytoplasmique.
Des plantes transgéniques peuvent être obtenues à partir de protoplastes transformés par électroporation. Cette méthode permet d’introduire de l’ADN nu (construction génique) dans les protoplastes par l’utilisation d’un champ électrique de haut voltage qui rend perméable leur membrane cytoplasmique.
L’ensemble de ces techniques permet de régénérer des plantes entières.