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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Equipe AgroImpact de l'UMRT BioEcoAgro

Développement de miscanthus tétraploïdes

Technique pour doubler le nombre de chromosomes chez miscanthus

Le laboratoire de culture in vitro permet d’avoir accès à différents techniques de biotechnologie. L’une d’entre elles est la mutagenèse chimique qui a été développée pour obtenir des clones de M. sinensis tétraploïdes à partir de clones diploïdes. Ceci a été rendu possible en mettant en contact des cellules indifférenciées de miscanthus avec de la colchicine, un produit mutagène qui permet de doubler le stock chromosomique des cellules.

L’objectif du développement de miscanthus tétraploïdes est double : d’une part, vérifier si le doublement chromosomique permet d’augmenter le rendement et d’autre part, élargir le pool de miscanthus tétraploïdes en vue de créer de nouveaux miscanthus triploïdes par croisement de ces tétraploïdes avec des individus diploïdes. La mise au point de ce travail a été initiée dans le cadre du projet INRAE MISC INNOV (2011-2015) puis il a fait l’objet d’une action dans le cadre du projet Futurol (action R1b bis 2015-2016) de façon à tétraploïdiser un Miscanthus sinensis diploïde performant en pilote Futurol.

Schéma tétraploïdisation

Processus de tétraploïdisation du miscanthus

Pour le miscanthus, le processus de tétraploïdisation comprend 6 étapes :

  1. Induction (ou formation) de cals : des inflorescences immatures, c’est-à-dire qui ne sont pas encore sorties de la gaine foliaire, sont prélevées sur les plantes mères. Elles sont ensuite stérilisées et mises en culture afin d’obtenir des cals (amas de cellules non différenciées).
  2. Multiplication des cals : au fur et à mesure que les cals se développent, ils sont divisés et repiqués afin d’accroître le nombre de cals en culture. Une fois le nombre de cals suffisant, un traitement à la colchicine est réalisé.
  3. Formation de bourgeons : les cals sont cultivés dans un milieu induisant la différenciation des cellules afin de former des bourgeons.
  4. Développement des bourgeons en pousses et multiplication : les bourgeons donnent naissance à des pousses formant progressivement des « touffes ». Elles sont divisées afin d’augmenter leur nombre.
  5. Formation des racines des plantules : au contact de l’humidité, le développement de racines est induit.
  6. Culture en serre : les plantules subissent une phase d’acclimatation et se développent en serre afin d’obtenir des plantes suffisamment robustes pour être implantées au champ.

Les 4 premières étapes ont lieu au laboratoire de CIV en conditions stériles avec une culture sous climat contrôlé (lumière, température). Les étapes 5 et 6 sont effectuées en serre. L’étape 7 correspond à l’étape ultime d’implantation au champ.