Sauvetage d'embryons - Embryo rescue

Le sauvetage d'embryons est l'une des premières formes de techniques de culture in vitro utilisées pour aider au développement d'embryons végétaux qui pourraient ne pas survivre pour devenir des plantes viables. Le sauvetage des embryons joue un rôle important dans la sélection végétale moderne , permettant le développement de nombreux hybrides de cultures alimentaires et ornementales interspécifiques et intergénériques. Cette technique nourrit l'embryon immature ou faible, lui permettant ainsi de survivre. Les embryons végétaux sont des structures multicellulaires qui ont le potentiel de se développer en une nouvelle plante. La procédure de sauvetage d'embryons la plus largement utilisée est appelée culture d'embryons et consiste à exciser les embryons de plantes et à les placer sur une culture en milieu. Le sauvetage d'embryons est le plus souvent utilisé pour créer des croisements interspécifiques et intergénériques qui produiraient normalement des graines qui sont avortées. Incompatibilité interspécifique dans les plantes peut se produire pour de nombreuses raisons, mais le plus souvent l' avortement embryonnaire se produit dans la sélection des plantes, des croisements larges d'hybridation peuvent entraîner des petites rétrécis des graines qui indiquent que la fécondation a eu lieu, mais la graine ne parvient pas à se développer. Plusieurs fois, les hybridations à distance échoueront à subir une reproduction sexuée normale, ainsi le sauvetage d'embryons peut aider à contourner ce problème.

Histoire

Le sauvetage des embryons a été documenté pour la première fois au 18ème siècle lorsque Charles Bonnet a excisé les embryons de Phaseolus et de Fagopyrum et y a réussi, les a plantés dans le sol et le croisement a donné des plantes naines. Peu de temps après, les scientifiques ont commencé à placer les embryons dans divers milieux nutritifs. Au cours de la période de 1890 à 1904, les systèmes de sauvetage d'embryons sont devenus systématiques en appliquant des solutions nutritives contenant des sels et des sucres et en appliquant une technique aseptique . La première culture d'embryons in vitro réussie a été réalisée par Hanning en 1904, il a cependant décrit des problèmes avec des embryons précoces qui ont abouti à des plantules petites, faibles et souvent inviables.

Applications

  • Reproduction d'espèces interspécifiques et intergénériques incompatibles
  • Surmonter la dormance des graines
  • Détermination de la viabilité des semences
  • Récupération des haploïdes maternels qui se développent à la suite de l' élimination des chromosomes après hybridation interspécifique
  • Utilisé dans les études sur la physiologie de la germination et du développement des graines

Techniques

Selon l'organe cultivé, il peut être appelé culture d' embryon , d' ovule ou d' ovaire . La culture d'ovules ou la culture d'embryons ovolo est une technique modifiée de sauvetage d'embryons dans laquelle les embryons sont cultivés alors qu'ils sont encore à l'intérieur de leurs ovules pour éviter de les endommager pendant le processus d'excision. La culture d'ovaire ou de gousse, d'autre part, utilise l'utilisation d'un ovaire entier en culture. Il devient nécessaire d’exciser tout le petit embryon pour éviter l’avortement précoce de l’embryon. Cependant, il est techniquement difficile d'isoler les minuscules embryons intacts, si souvent des ovaires avec de jeunes embryons ou des ovules fécondés entiers seront utilisés.

Facteurs à considérer

Les embryons sont excisés manuellement et placés immédiatement sur un milieu de culture qui fournit les nutriments appropriés pour soutenir la survie et la croissance (Miyajima 2006). Bien que les processus de désinfestation et d'excision des explants diffèrent pour ces trois techniques, bon nombre des facteurs qui contribuent au succès de la récupération des plantes viables sont similaires. Les principaux facteurs qui influencent le succès sont: le moment de la culture , la composition du milieu , la température et la lumière . Le timing se réfère principalement au stade de maturation de l'embryon avant l'excision. Le moment optimal, en particulier pour le sauvetage d'embryons impliquant des croisements incompatibles, serait juste avant l'avortement d'embryons. Néanmoins, en raison des difficultés liées à l'élevage des jeunes embryons par rapport à ceux qui ont atteint la phase autotrophe de développement, les embryons sont normalement autorisés à se développer in vivo le plus longtemps possible. Alors qu'en général, deux principaux types de milieux basaux sont les plus couramment utilisés pour les études de sauvetage d'embryons, à savoir le milieu Murashige et Skoog (MS) et le milieu B-5 de Gamborg (Bridgen, 1994), la composition du milieu variera en termes de les concentrations de suppléments de média nécessaires. Cela dépendra généralement du stade de développement de l'embryon. Par exemple, les jeunes embryons nécessiteraient un milieu complexe avec des concentrations élevées de saccharose, tandis que les embryons plus matures peuvent généralement se développer sur un milieu simple avec de faibles niveaux de saccharose. L'exigence de température et de lumière est généralement spécifique à l'espèce et donc elle est généralement réglementée pour être la même exigence de température que celle de son parent avec des embryons de cultures de saison froide nécessitant des températures plus basses que celles des cultures de saison chaude.

La culture de cellules, de tissus et d'organes végétaux et animaux est possible dans un milieu nutritif artificiel dans des conditions de laboratoire contrôlées. De nombreux produits souhaités peuvent être obtenus par culture tissulaire comme des médicaments pharmaceutiques, des vaccins et des anticorps monoclonaux.

Voir également

Les références

Liens externes