Thread by @QADPlantes

#Quizameliorationdesplantes

N°18

Hybridation somatique

Cette technique permet de se passer de la reproduction sexuée.

Réponse

Bravo vous êtes bons, vous avez effectivement trouvé les 3 applications de l'hybridation somatique

Quand on parle d'hybridation somatique on parle de former un hybride entre 2 espèces ou 2 variétés (incompatibles sexuellement ou pas) sans passer par la reproduction sexuée (soma = corps), on utilise donc des cellules qui ne sont pas des cellules destinées à la fécondation.

Ceci est possible chez les végétaux car ils ont la formidable capacité de former un nouvel individu à partir de qq cellules ... j'en avais parlé lors du quiz sur la micropropagation

https://twitter.com/QADPlantes/status/1266854293799346178

Et techniquement on la fait comment cette fusion de cellules ?

Les cellules végétales vous connaissez ? Ces cellules entourées d'une paroi rigide représentées souvent comme des rectangles bien alignés ...

et bien après digestion enzymatique de la paroi on obtient des cellules bien sphériques appelées protoplastes

Les protoplastes des espèces/variétés à fusionner sont mélangés et la fusion s'opère soit par un traitement chimique soit pas un champ électrique ... et ça c'était la partie "facile"

Parce que la fusion est aléatoire et vous ne la contrôlez pas dans le mélange, vous pouvez donc obtenir des fusions d’intérêt mais aussi des fusions incomplètes ou encore des autofusions et même des cybrides (j'y reviens de suite)

Viens ensuite le temps de la régénération en plantule (cf quiz 16) et caractérisation des nouveaux plants obtenus !

Les nouveaux caractères introduits au sein des chromosomes, ou l'addition complète d'un set de chromosomes aboutissant à des hybrides polyploïdes vont servir de matériel de sélection comme après une hybridation classique (ce sont les caractères à hérédité mendélienne).

Et les caractères à hérédité NON mendélienne ? Revenons aux cybrides. L'ADN des cellules ne réside pas seulement dans les chromosomes au sein du noyau, il existe également de l'ADN dans ce

qu'on appelle les organites (mitochondries et chloroplastes pour les végétaux) situés dans le cytoplasme des cellules.

En très gros :
Mitochondrie à gauche : production d'énergie
Chloroplaste à droite : lieu de la photosynthèse

Ces molécules d'ADN mitochondrial et chloroplastique sont des vestiges (mais bien fonctionnels) des ancêtres bactériens ayant participer à l'endosymbiose ... faudrait que je fasse un jour un thread là-dessus et sur Lynn Margulis en attendant un résumé ici

snv.jussieu.fr/bmedia/Chlorop…

Ces organites possèdent une hérédité monoparentale (l'ultra majorité du temps maternelle) et les caractères qu'ils portent (cf 3e ex du thread) ne possèdent donc pas une hérédité mendélienne. Ici pas de 50% venant du parent mâle + 50% venant du

parent femelle ... 100% de l'ADN mitochondrial par exemple vient du parent femelle (ce sont les caractères à hérédité NON mendélienne) Et les cybrides dans tout ça? Ils sont des hybrides de cytoplasme (CYtoplasmic hyBRID) ...

ils possèdent les organites cytoplasmiques des deux "parents" de la fusion et vous verrez que c'est important (si vous arrivez jusqu'à l'exemple 3)

Exemple 1 : création de nouveaux hybrides. Bon et la création de nouveaux hybrides ? Vous connaissez la pomate ? Non non il n'y a pas de faute de frappe ... c'est un hybride de pomme de terre et de tomate obtenu en 1978 par Georg Melchers et al.

link.springer.com/content/pdf/10…

Pour info voici le suivi des fusions de l'article ... 1 an entre la fusion et l'obtention d'une plante mature

Les morphologies florales ne sont pas très affectées mais les plantes hybrides ne produisent pas de fruit ni de tubercule … contrairement aux hybrides générés par Inca Lewen Dörr en 1994 Qu'en est-il de la commercialisation ??? J'ai comme un doute

tinyurl.com/y7hoopsx

Exemple 2 : caractères à hérédité mendélienne L'hybridation somatique a été largement utilisée chez la pomme de terre pour l'introgression de caractères de résistance aux maladies. En effet les espèces sauvages de Solanum sont des sources importantes de caractères d’intérêt

agronomique mais .... Elles sont sexuellement incompatibles avec la pomme de terre cultivée Solanum tuberosum. Par exemple Hermsen & Taylor en 1979 ont rapporté avoir pollinisé 140 fleurs de Solanum brevidens (espèce sauvage) avec du pollen de Solanum tuberosum et 89 fleurs dans

le sens contraire sans obtenir aucune graine. L'hybridation somatique a donc été un moyen de contourner cette incompatibilité et in fine de parvenir à combiner des caractères intéressants comme la résistance au PLRV (Potato Leaf roll virus), au mildiou, au virus Y etc ...

les hybrides résultats de ces fusions somatiques étant utilisés comme point de départ d'une nouvelle sélection classique !

link.springer.com/article/10.100…

oats2016.org/biot/pdf/TAG_2…

Exemple 3 : caractères à hérédité NON mendélienne Revenons à nos cybrides ... et parlons de stérilité mâle cytoplasmique (SMC) !!! Avant d'aller plus loin si vous ne savez pas ce qu'est la SMC, vous trouverez de quoi lire ici

https://twitter.com/DurocYann/status/1208738245649022978?s=20

Et pour comprendre son intérêt en agronomie je vous renvoie au quiz 7

https://twitter.com/QADPlantes/status/1266128968333373440

C'est bon, tout le monde est à jour ? Alors parlons de la SMC Ogura. Si vous avez lu les fils mentionnés vous savez qu'une SMC est contrôlée par un gène mitochondrial ... coucou Mendel ... loupé ! Cette SMC a été identifiée dans des populations sauvages de radis en Asie et a

été transférée par croisement dans les variétés européennes dans les années 70. Les sélectionneurs de chou et de colza recherchaient à l'époque un système fiable de production d'hybride. Cette SMC a été introduite dans ces brassica cultivées par

croisements interspécifiques (oui on peut croiser du radis avec du colza ou du chou). Des rétrocroisements successifs ont été réalisés pour "rétablir" le contexte chromosomique du colza ou du chou tout en gardant le cytoplasme (porteur de la SMC) de radis

Mais ... les lignées de colza présentaient de nombreux défauts (déficience chlorophylle à basse température, fertilité femelle altérée ...) les rendant difficilement utilisables pour la production d'hybrides. Ces défauts venaient probablement de l'incompatibilité des

interactions entre le cytoplasme de radis et le noyau de brassica Des fusions de protoplastes entre ces lignées et la lignée parentale de colza fertile ont permis :

1- l'élimination des caractères indésirables
2- "remplacer" la partie chloroplastique de radis par celle du colza
3- obtenir de nombreuses lignées porteuses de la SMC Ogura facilitant l'identification du gène mitochondrial responsable

Le systeme de SMC Ogura a été porté par l'INRA et le semencier Serasem et commercialisé en France à partir de 1994. La quasi-totalité des hybrides de colza disponibles aujourd'hui sont issus de ce système.

L'hybridation somatique a permis de contrecarrer des incompatibilités pour in fine élargir la base génétique des variétés cultivées.

Bravo à ceux qui sont arrivés jusqu'ici

Merci d'avoir lu ce fil ...

fin du fil

Sources pour l’exemple 3

www6.inrae.fr/asirpa/content…

Ma thèse

drive.google.com/file/d/1XaE_TC…