La propagation du méristème est encore un type de propagation végétale assez nouveau. Mais il est déjà largement utilisé. D'une part, parce que certaines plantes ne peuvent se multiplier que de cette manière, exemptes de virus et de bactéries. D’autre part, parce que cette méthode permet de cultiver de nombreuses jeunes plantes génétiquement identiques à partir d’une seule plante mère. Cependant, la procédure elle-même est difficile à réaliser en raison du matériel, des précautions et des connaissances requises. Cependant, si vous faites preuve de patience et d’un peu de volonté d’expérimenter, vous pouvez toujours obtenir un succès incroyable.
Définition
La propagation du méristème est également connue sous le nom de propagation in vitro. « In-vitro » signifie « dans un verre » en latin. Nous entendons ici la propagation dans une boîte de Pétri ou un tube à essai. Cela peut surprendre les jardiniers amateurs qui ont déjà travaillé avec des graines, des boutures et des racines en division. En fait, la prolifération des méristèmes est déjà réalisée à grande échelle. Les plantes se reproduisent à partir de groupes de cellules individuels et dans des conditions stériles.
Les cellules sont retirées de la plante, placées sur un milieu nutritif et traitées avec des nutriments et des phytohormones jusqu'à la formation de racines et de pousses. Ils sont ensuite placés dans un substrat et cultivés selon les exigences de la plante concernée. Grosso modo et grandement simplifié, il s'agit d'un type de propagation par bouturage à l'échelle microscopique et dans des conditions stériles.
Avantages
Comme déjà évoqué au début, la prolifération des méristèmes offre deux avantages décisifs. Surtout, l’avantage économique est difficile à ignorer: il est possible de produire beaucoup plus de descendants à partir d’une seule plante mère qu’à partir de boutures ou de graines. En fin de compte, seules quelques cellules sont nécessaires comme matière première pour une plante fille. De plus, certaines plantes peuvent difficilement être multipliées autrement. Les raisons possibles sont que la division, la formation de boutures ou la culture de graines sont extrêmement complexes et prennent beaucoup de temps.
De plus, les bactéries, champignons et virus ainsi que d'autres phytopatogènes rendent difficile la propagation de certaines plantes par bouturage et culture. C’est pour cette raison que les fraises, les framboises et les kiwis, par exemple, sont désormais principalement générés par la prolifération des méristèmes. Les jeunes plants ainsi obtenus sont exempts d'agents pathogènes car ils sont cultivés dans des conditions stériles. Le risque de progéniture malade est également réduit.
Le méristème
Le matériau de départ de la prolifération des méristèmes est le méristème. C'est le tissu de formation de la plante. Ce type de tissu est encore indifférencié. Ils peuvent donc se développer en racines, fruits ou feuilles et, du moins en théorie, se diviser indéfiniment. Les meilleures conditions pour se propager et créer de nombreuses plantes à partir de petites quantités de cellules.
Ces cellules souches végétales sont situées aux extrémités des extrémités des racines et des pousses. Ils ont également des parois cellulaires minces avec une très faible teneur en cellulose. Elles se différencient des cellules environnantes précisément par leurs parois cellulaires. Bien sûr, cela n'est visible qu'au microscope.
Conditions stériles
Les extrémités supérieures des pousses sont généralement particulièrement adaptées comme méristème pour la propagation in vitro, car elles sont généralement encore exemptes de virus même en cas de maladie virale. Pour garantir que les agents pathogènes ne puissent pas se propager ultérieurement aux cellules ou aux parties de la plante, des conditions stériles sont essentielles à la propagation des méristèmes. Les conteneurs de culture doivent donc être stériles et verrouillables. Les boîtes de Pétri avec couvercles se sont révélées utiles pour les premières étapes. Plus tard, des verres plus hauts sont utilisés. Lors de la mise en œuvre professionnelle de la prolifération des méristèmes, une atmosphère particulière est créée, qui est continuellement régulée. Cela nécessite, entre autres, un établi stérile ou un établi de sécurité.
Désinfecter
Un établi et des récipients stériles sont nécessaires à la propagation des méristèmes, mais ne suffisent pas à eux seuls. Les germes peuvent être introduits par les cellules du méristème. Peu importe qu'ils soient déjà présents sur la plante ou qu'ils aient été ajoutés au milieu nutritif en provenance de la plante. Les bactéries, champignons et virus peuvent, à leur tour, réduire considérablement le taux de réussite. Il est donc nécessaire de désinfecter en plus les amas de cellules après leur retrait de la plante pour tuer les bactéries et les spores fongiques.
Selon diverses sources, les trois moyens suivants sont utilisés pour cela:
- Hypochlorite de sodium
- Peroxyde d'hydrogène
- Chlorure de mercure II
L'hypochlorite de sodium et le peroxyde d'hydrogène sont chacun disponibles en pharmacie. L'utilisation du chlorure de mercure II pour désinfecter les plantes et les graines est interdite, du moins dans le secteur privé. Cependant, il faut également prêter une attention particulière à la concentration des substances disponibles.
Hypochlorite de sodium pour la désinfection
Dans la propagation professionnelle des méristèmes, l'hypochlorite de sodium est utilisé pour désinfecter les amas de cellules. La substance chimique est également connue sous le nom d’eau de Javel et est souvent appelée « chlore actif » dans les produits de nettoyage. L'agent agressif ne doit donc pas être utilisé pur sur les cellules végétales.
Des concentrations de 5 à 25 pour cent sont habituelles ici avec un temps d'exposition de 5 à 30 minutes. L'hypochlorite de sodium ne doit donc être utilisé que dans une dilution appropriée. Après désinfection, les cellules sont également rincées plusieurs fois avec de l'eau distillée et stérile.
Peroxyde d'hydrogène
Pour rincer les plantes et les cellules végétales, certaines sources suggèrent une solution contenant 0,15 pour mille ou 0,015 pour cent de peroxyde d'hydrogène. À des fins domestiques, une solution de peroxyde d'hydrogène à 3 pour cent est disponible en pharmacie. Afin de correspondre à une teneur en peroxyde d'hydrogène de 0,015 pour cent, le calcul suivant est nécessaire: Pourcentage de la solution de départ - pourcentage souhaité de la solution désinfectante=différence et donc teneur en eau dans le rapport de mélange
Avec la solution à 3 pour cent, le calcul est le suivant: 3 – 0,015=2,985
Cela signifie que 0,015 partie de la solution à 3 pour cent doit être ajoutée à 2,985 parties d'eau distillée stérile. Un peu plus descriptif et pratique pour la propagation des méristèmes est de 1,5 millilitres de solution pour 29,85 litres d'eau.
Milieu de culture et nutriments
C'est là que les choses se compliquent. Bien que certains nutriments doivent toujours être contenus dans le milieu nutritif, la concentration respective dépend de l'espèce végétale concernée. Un mélange d'agar comme gélifiant et de saccharose comme solution nutritive peut servir de base. La solution doit contenir 20 à 30 grammes de saccharose par litre d'eau. La gélose est utilisée selon les besoins.
Macronutriments
Les macronutriments importants pour la prolifération des méristèmes sont:
- Azote
- Phosphore
- Potassium
- Calcium
- Magnésium
- Soufre
Les concentrations de ces substances dépendent fortement de l'espèce. Même dans les sources scientifiques, il existe des différences considérables dans les informations, qui se situent par exemple entre 0,95 et 1,9 grammes par litre pour le potassium seul.
Conseil:
Si vous souhaitez commencer des expériences vous-même, vous devez expérimenter avec soin. La teneur en macronutriments individuels dans les engrais spéciaux pour ce type de plante peut ici fournir des indications.
Micronutriments
Les micronutriments importants pour les plantes en général et la reproduction des méristèmes en particulier sont:
- Fer
- Manganèse
- Zinc
- Bore
- Cuivre
- Molybdène
S'ils sont complètement absents ou présents en concentration trop faible, des symptômes de carence apparaissent. L'iode et le cob alt auraient également un effet sur la croissance. Cependant, cela n’a pas encore été prouvé scientifiquement. Là encore, les quantités varient beaucoup et dépendent du type de plante. Là encore, des engrais spéciaux pour la plante concernée peuvent être utilisés à titre indicatif.
Vitamines et acides aminés
Les vitamines B sont cruciales pour la prolifération des méristèmes.
Comptez ici:
- Biotine – Vitamine B7
- Acide folique – vitamine B9 ou vitamine B11
- Acide nicotinique – vitamine B3
- Pyridoxine – Vitamine B6
- Thiamine – Vitamine B1
Bien que les plantes puissent les produire elles-mêmes, elles sont néanmoins ajoutées à certains substrats de culture courants pour favoriser la croissance et augmenter le taux de réussite.
Phytohormones
Comme les méristèmes sont encore des cellules indifférenciées, ils ont besoin d'impulsions appropriées. Sinon, ils ne se développeraient pas en racines, pousses et feuilles. Ils reçoivent ces impulsions des quatre phytohormones:
- Auxine
- Cytokinines
- Gibbérellines
- Acide abscissique
Certains milieux nutritifs prêts à l'emploi en contiennent déjà ainsi que des macro et micronutriments. Si vous faites votre propre mélange, il faut les ajouter. Cela représente à son tour un défi, car la quantité et le rapport doivent être testés.
Note
Si les cellules se divisent avec succès lors de la reproduction du méristème et que les phytohormones assurent le développement souhaité des différents organes végétaux, les jeunes plantes poussent. Celles-ci sont génétiquement identiques à la plante mère, ce sont donc à proprement parler des clones. Malgré ce succès, des problèmes pourraient encore surgir en cours de route. En règle générale, ceux-ci sont déclenchés par des germes introduits qui peuvent se développer aussi bien dans le milieu nutritif que dans les cellules végétales elles-mêmes. L'évaluation est donc très importante. Si le milieu nutritif devient trouble, se dépose ou se décolore, l'échantillon en question doit être trié. La vérification et la suppression sont appelées classement.
Plantation
Une fois que les jeunes plants ont atteint une hauteur d'environ cinq centimètres et sont forts et sains, ils peuvent être plantés dans un substrat approprié. À partir de ce moment, ils peuvent être cultivés selon les besoins des espèces végétales respectives.
L' alternative à votre propre propagation de méristème
En raison des exigences et de l'équipement nécessaire, vos propres tentatives de multiplication par méristème n'ont de sens que si plusieurs plantes mères doivent être multipliées. De plus, ce n’est pas une entreprise facile. Préparer un milieu de culture adapté et coordonné et maintenir les cellules stériles est difficile à réaliser dans un foyer privé. Les gels nutritifs peuvent également être achetés prêts à l’emploi. Par exemple aux Laboratoires de PhytoTechnologie.
Si vous souhaitez économiser des efforts et des dépenses, y compris pour l'établi stérile, vous pouvez également faire propager vos propres plantes. Ceci est proposé par exemple par le service des installations in vitro de Quedlinbourg.
Conclusion
La propagation du méristème est un bon moyen de faire pousser de nombreuses plantes à partir d'une seule plante mère et est souvent le seul moyen d'obtenir une progéniture saine, en particulier avec des plantes sensibles aux virus. Avec le matériel adéquat, elle peut également être réalisée par des profanes. De l’obtention des cellules du méristème au microscope à la préparation d’un milieu nutritif adapté et au scoring, cette variante de propagation représente également un défi.
