Production de semences artificielles de luzerne (Medicago sativa L) : Contribution à l'étude des mécanismes de tolérance à la déshydratation

par Francine Delamarre

Thèse de doctorat en Génie enzymatique, bioconversion et microbiologie

Sous la direction de Ghislaine Grenier de March.

Soutenue en 1999

à Compiègne .

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Résumé

L'embryogenèse somatique a été initiée à partir d'hypocotyles issus de plusieurs variétés de luzerne. Une variabilité inter et intravariétale de la réponse embryogène a été observée. Le clone le plus embryogène (C125) a été retenu pour les études ultérieures. La multiplication des masses pro-embogènes a été réalisée (en milieu liquide ou servi-solide) pendant quatre mois, sans perte de potentiel embryogène. Les embryons placés en maturation sur un milieu contenant 20pM d'ABA et 1,6 % de gelrite, et déshydratés jusqu'à 80 % de teneur en eau, présentent 70 % de germination alors que seulement 3 % des embryons non traités germent. L'enrobage des embryons traités à l' ABA, dans une matrice d'alginate de calcium, améliore le taux de germination. Ainsi, pour une teneur en eau de 55 %, seulement 55 % des embryons nus germent alors que les embryons encapsulés présentent 80 % de germination, Des embryons enrobés, non déshydratés et placés en germination sur un support semi naturel, présentent 60 % de germination. Des marqueurs biochimiques de la maturation pouvant intervenir dans les mécanismes de tolérance à la déshydratation ont été recherchés chez des embryons traités par 20 pM d'ABA associé ou non à de la gelrite. L'oligosacccharide majoritaire chez les embryons somatiques non traités est le saccharose. Chez les embryons zygotiques et les embryons somatiques traités avec 20 pM d'ABA et 1,6% de gelrite le stachyose est majoritaire. Un traitement avec 20 pM d'ABA permet d'accumuler une protéine marqueur de la maturité, la SBP 65 (Seed Biotynilated Protein), En revanche, l'expression de déhydrines de 50kDa n'est pas corrélée à un traitement de maturation en présence d'ABA. Chez les embryons somatiques, les déshydrines apparaissent localisées dans les parois des cellules épidermiques, au niveau des membranes plasmiques et tonoplastiques, et dans le noyau des cellules méristématiques. Ces protéines sont peu exprimées chez les embryons zygotiques matures

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