Transformation de plantes d'intérêt et évaluation de leur potentiel pour la culture in vitro des champignons mycorhiziens à arbuscules et leur conservation à ultra-basse température

Details

Supervisors

Declerck, Stephan ; Cranenbrouck, Sylvie

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

Dans un contexte de transition écologique, l’utilisation de micro-organismes bénéfiques tels que les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) fait partie des points clés dans l’agriculture future (Treseder, 2013). Afin d’assurer l’étude des espèces de CMA déjà décrites et la mise en évidence de nouvelles espèces (Redecker et al., 2013), leur conservation dans des collections internationales est essentielle. Actuellement, seules quelques collections ont acquis l’expertise pour la conservation in vitro, sur milieu gélosé, qui offre certains avantages (souches pures, exemptes de tout contaminants microbiens indésirables, contrôle des paramètres environnementaux, ..). Les CMA sont des organismes symbiotiques obligatoires qui doivent être cultivés en association avec des plantes hôtes. Pour la culture in vitro, ce sont des racines transformées par R. rhizogenes, qui sont privilégiées pour l’association. Le nombre de souches de CMA conservé dans des collections in vitro peut être limité par le nombre d’hôtes compatibles. Une approche pour étendre la culture à d’autres souches et genres est de développer de nouveaux hôtes compatibles. C’est le premier objectif de ce travail où 5 plantes, la pomme de terre (Solanum tuberosum L.), la patate douce (Ipomoea batatas L.), le haricot blanc (Phaseolus vulgaris L.), le panais (Pastinaca sativa L.) et la carotte (Daucus carota L.) ont subi le protocole de transformation. La conservation à ultra-basse température (cryopréservation) est un outil important pour la préservation du matériel végétal, d’une part et du matériel fongique, d’autre part, sur le long terme. Le matériel végétal et le matériel fongique ayant des besoins physiologiques différents, il n’a pas encore été possible de mettre au point un protocole permettant de cryopréserver l’association plante-CMA sur le long terme et ceci représente évidemment un défi majeur, pour la recherche scientifique future. Dans ce travail, il a été question d’analyser la littérature scientifique afin de mettre en place un protocole pour la cryopréservation d’apex de racines transformées de D. carota L.. Le protocole finalement testé dans ce travail est celui d’encapsulation-déshydratation qui regroupe 5 étapes : (1) l’encapsulation, (2) la préculture, (3) la déshydratation, (4) le refroidissement et (5) le réchauffement et la remise en culture. Les résultats de ce mémoire ont permis de mettre en évidence la complexité de mettre en place un protocole en plusieurs étapes et l’intérêt de bien comprendre les mécanismes sous-jacents afin d’envisager la méthodologie la plus efficace et la plus prometteuse.