UCAD Dept Biologie Végétale. IRD UMR 188 DIAPC Equipe Arécacées

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1 UCAD Dept Biologie Végétale IRD UMR 188 DIAPC Equipe Arécacées Etude des conditions d amélioration de la qualité des embryons somatiques obtenus à partir de suspensions cellulaires embryogènes chez le palmier dattier (Phœnix dactylifera L.) Djibril Sané (1), Frederique Aberlenc-Bertossi (2), Badara GUEYE (1), Abdourahman DAHER (3), James TREGEAR (2), Maurice Sagna (1), Yves Duval (2) et Alain Borgel (2) (1) Laboratoire de Biotechnologies Végétales, Département de Biologie Végétale, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, BP 5005, Dakar-Fann, Sénégal (2) IRD Institut de Recherche pour le Développement, 911 av Agropolis, BP 64501, F-34394ontpellier Cedex 5 (3) Institut des sciences de la vie Centre d Etudes et de Recherche de Djibouti CERD BP 1010 Djibouti

2 Présentation du palmier dattier et importance de l espèce Arécacée dioïque Espèce héliophile et xérophile adaptée aux zones arides et semi-arides Rôles Économique Écologique Social

3 Protocole de l embryogenl embryogenèse somatique Sané et al. (2006). Annals of Botany, 98: CALLOGENESE I Milieu gelosé 2 mois CALLOGENESE II Milieu gelosé 1 mois PROLIFERATION Milieu liquide 1 mois Hachage 2,4-D (2 mg/l) GERMINATION ET ENRACINEMENT Milieu gélosé 1,5 mois 2,4-D (2 mg/l) DEVELOPPEMENT Milieu gélosé 4 X 1 semaine Tamisage & étalement 2,4-D (2 mg/l) Subculture PRETRAITEMENT Milieu liquide 1 mois Lavage ANA (1 mg/l) BAP (0,5 mg/l) : 1 semaine Saccharose (60 g/l) : 4 semaines Sans hormone

4 Comparaison des embryons zygotiques et somatiques Croissance des plantules Longueur (mm) a b a b Embryon zygotique Embryon somatique Importance de la qualité des embryons somatiques 20 0 Pousses feuillées Racines I II III GE Modèle d étude: Embryon zygotique Semence orthodoxe et quiescente

5 Objectifs Amélioration de la qualité des embryons somatiques - Comparaison des embryons zygotiques et somatiques - Traitements des embryons somatiques à l acide abscissique et au saccharose Teneurs en sucres solubles Expression de gènes candidats spécifiques de la maturation et de la germination

6 Analyse des teneurs en sucres solubles Conditions expérimentales Le dosage des sucres solubles a été réalisé par détection ampérométrique pulsée à l aide d un système ion chromatographique / HPLC Dionex. La nature des sucres solubles et leur concentrations sont déterminées par rapport à des témoins (standards externes) injectés à des concentrations connues. Matériel végétal et conditions de culture Embryons zygotiques matures développés in planta Embryons somatiques de stades III cultivés pendant 2 semaines ABA à 10, 25 et 50 µm Saccharose à 30, 60, 90, 120 et 240 g.l -1

7 Teneurs en sucres solubles dans les embryons zygotiques des graines sèches 300 Saccharose Lactose 150 µs Glucose Inositol Fructose Sorbitol Raffinose Stacchyose Temps de rétention (en minutes) Embryons Teneurs en sucres solubles en mg.g -1 MS Glucose Fructose Saccharose Raffinose Stachyose Zygotique A 9,14 5,00 168,60 24,58 15,35 Zygotique B 12,85 6,01 228,01 32,82 20,61 Zygotique C 13,52 6,64 245,44 35,36 21,61

8 Effet du saccharose sur les teneurs en sucres solubles dans les embryons somatiques Teneurs en sucres solubles en mg.g -1 MS [Saccharose] dans le milieu (en g.l -1 ) Glucose Fructose Saccharose Raffinose Stachyose Saccharose 30 14,7 e 14,6 e 55,4 e 3,5 c 0,1 c Saccharose 60 45,4 b 44,3 b 164,1 d 6,2 b 0,1 c Saccharose 90 22,1 d 22,9 d 243,3 c 21,3 a 0,2 bc Saccharose ,4 c 28,8 c 295,2 b 19,1 a 0,3 b Saccharose ,9 a 78,3 a 433,53 a 2,2 c 0,74 a Les valeurs correspondent à la moyenne de 3 répétitions / traitement ; (Test de Newman et Keuls).

9 Analyse de l expression de gènes candidats au cours de la maturation des embryons zygotiques et somatiques Gènes candidats étudiés Gènes marqueurs de la maturation : PdGLO, PdDEHYD, PdEM Gène marqueur de la germination :PdCPRS Recherche des gènes par homologie de séquence Collections d EST de palmier à huile développés à GeneTrop-IRD Montpellier Bases de données moléculaires publiques du NCBI Caractérisation de gènes de palmier dattier Clonage et analyse de l expression des gènes par RT-PCR semi quantitative

10 Analyse de l expression de gènes candidats Conditions expérimentales Matériel végétal et conditions de culture Embryons zygotiques prélevés Au cours de leur germination in vitro après 2, 4, 8, 12, 16 et 20 jours Au cours de la maturation in planta à 117, 144 et 161 JAP Embryons somatiques cultivés pendant 5 semaines sur milieux enrichis ABA à 0, 0.1, 1 et 10 µm Saccharose à 30, 60, 90 et 120 g.l -1

11 Expression des gènes candidats chez les embryons zygotiques ou somatiques Embryons zygotiques Embryons somatiques Perturbation de la régulation r de l expression l des gènes g dans l embryon l somatique

12 Conclusions Evolution des teneurs en sucres et l expression des gènes spécifiques de la maturation et de la germination des embryons zygotiques est similaire à celle decrite chez les plantes modèles Développement des embryons somatiques présente une régulation différente Amorcer la maturation des embryons somatiques

13 Perspectives Poursuivre l amélioration de la qualité des embryons Combinaison des traitements ABA et saccharose Evaluer l effet de ces traitements sur la croissance des plantules

14 MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION