Qu'est-ce que le durcissement dans la culture de tissus végétaux ?

Introduction:

La culture de tissus végétaux est une technique largement utilisée en phytologie. Elle permet aux chercheurs d'étudier et de manipuler les cellules et tissus végétaux dans des conditions contrôlées. Un aspect important de la culture de tissus est le processus de durcissement, qui consiste à exposer les plantes cultivées pour les acclimater progressivement à l'environnement extérieur. Cet article explore le concept de durcissement en culture de tissus végétaux, son objectif, ses techniques et ses avantages pour les plantes. Approfondissons ce sujet fascinant.

Qu’est-ce que le durcissement dans la culture de tissus végétaux ?

Le processus d'endurcissement désigne l'adaptation progressive des plantes issues de cultures tissulaires à des conditions environnementales extérieures à l'environnement contrôlé du laboratoire. Il vise à les endurcir et à les préparer aux rigueurs auxquelles elles seront confrontées une fois transplantées en plein champ ou en serre. Lors de la culture tissulaire, les plantes sont cultivées dans des conditions stériles de laboratoire, exemptes des fluctuations de température, d'humidité, d'intensité lumineuse et autres stress environnementaux auxquels elles seraient naturellement confrontées.

Le but du durcissement :

L'endurcissement des plantes après culture tissulaire est crucial pour leur survie et leur implantation réussie dans leur environnement cible. Habituées à un environnement hautement contrôlé, les plantes cultivées ne possèdent pas les caractéristiques physiques nécessaires à leur survie en extérieur. L'endurcissement favorise le développement de ces caractéristiques en favorisant des modifications de divers aspects physiologiques et morphologiques des plantes.

Le processus de durcissement :

Le processus d'endurcissement consiste à exposer soigneusement les plantules issues de cultures tissulaires à des niveaux de stress environnemental croissants sur une période contrôlée. Cela leur permet de s'adapter progressivement et de développer une résistance aux conditions extérieures. Généralement, les plantes sont soumises à divers facteurs de stress tels que les fluctuations de température, l'augmentation de l'intensité lumineuse, la baisse de l'humidité relative, l'augmentation de la circulation de l'air et l'exposition aux gaz ambiants, notamment le dioxyde de carbone et l'éthylène.

Durant la phase initiale d'endurcissement, les plantules sont souvent transférées des récipients de culture tissulaire vers de petits pots ou plateaux contenant un milieu de croissance adapté. Cela permet aux racines de se développer et d'explorer le nouveau substrat, améliorant ainsi leur capacité à absorber l'eau et les nutriments. Tout au long du processus d'endurcissement, les plantes sont surveillées de près pour détecter tout signe de stress et bénéficient de soins appropriés, notamment d'arrosage et de compléments nutritionnels.

Facteurs influençant le succès du durcissement :

Plusieurs facteurs jouent un rôle crucial dans la réussite du processus de durcissement. Parmi ces facteurs, on peut citer :

1. Température : La température pendant l'endurcissement doit être augmentée progressivement afin de reproduire les conditions environnementales que les plantes rencontreraient à l'extérieur. Il est essentiel de trouver un équilibre pour éviter de surchauffer les plantules, ce qui pourrait entraîner leur flétrissement, voire leur mort.

2. Intensité lumineuse : Une exposition adéquate à la lumière est essentielle à la photosynthèse et au développement de plantes vigoureuses et saines. L'augmentation progressive de l'intensité lumineuse pendant l'endurcissement permet aux plantes de s'acclimater à des conditions plus lumineuses et de produire suffisamment d'énergie.

3. Humidité relative : L’humidité relative doit être progressivement réduite afin de préparer les plantules aux faibles niveaux d’humidité auxquels elles seraient confrontées en dehors de l’environnement de culture tissulaire. En réduisant l’humidité de manière contrôlée, les plantes peuvent développer une cuticule, ce qui prévient les pertes d’eau excessives et favorise leur survie en extérieur.

4. Circulation d'air : Augmenter la circulation d'air pendant le durcissement renforce les tiges des plantules et peut réduire les risques d'infections fongiques et bactériennes. Cependant, une circulation d'air excessive peut également entraîner une déshydratation ; il faut donc la réguler avec soin.

5. Apport nutritif : Un apport adéquat en nutriments est nécessaire au bon développement des plantules. Pendant l'endurcissement, les plantes doivent recevoir les macro et micronutriments nécessaires pour soutenir leur croissance et éviter les carences.

Avantages du processus de durcissement :

Le processus de durcissement offre de nombreux avantages qui contribuent à la réussite de l'implantation et de la croissance des plantes issues de cultures tissulaires dans leur environnement cible. Parmi ces avantages, on peut citer :

1. Acclimatation aux conditions environnementales : En soumettant les plantes à des niveaux de stress progressivement croissants, le processus d'endurcissement les aide à s'adapter aux conditions spécifiques qu'elles rencontreront hors du laboratoire. Cette acclimatation améliore considérablement le taux de survie des plantes transplantées.

2. Développement de la résistance au stress environnemental : L'endurcissement favorise le développement de changements physiologiques et biochimiques qui renforcent la résistance de la plante à divers stress environnementaux. Cela comprend une meilleure tolérance aux fluctuations de température, à la sécheresse et aux maladies, entre autres.

3. Favorise un développement racinaire plus vigoureux : Le transfert de plantules issues de cultures tissulaires dans un milieu de culture pendant l'endurcissement stimule la croissance racinaire et le développement d'un système racinaire bien établi. Cela améliore la capacité des plantes à absorber l'eau et les nutriments du sol, essentiels à leur survie et à leur croissance dans le milieu cible.

4. Améliore l'efficacité photosynthétique : L'augmentation progressive de l'intensité lumineuse pendant le processus d'endurcissement aide les plantes à développer et à optimiser leur capacité photosynthétique. Cela améliore la production d'énergie, favorise la croissance et augmente les chances de réussite de la transplantation.

5. Réduit le choc de transplantation : Le processus de durcissement prépare les plantes issues de cultures tissulaires à la transition entre l'environnement stérile et protégé du laboratoire et le monde réel. En exposant progressivement les plantes aux stress environnementaux, le durcissement réduit le choc que les plantes peuvent subir lors de la transplantation, ce qui améliore leur taux de survie.

Conclusion:

L'endurcissement est un processus essentiel en culture de tissus végétaux. Il vise à préparer les plantes cultivées à survivre et à croître efficacement dans leur environnement cible. En exposant progressivement les plantules aux stress environnementaux, l'endurcissement améliore leur capacité à résister aux fluctuations de température, d'intensité lumineuse, d'humidité et à d'autres facteurs. Ce processus favorise le développement de systèmes racinaires plus solides, les changements physiologiques et une résistance accrue au stress, ce qui se traduit par de meilleurs taux de réussite de transplantation. L'intégration des techniques d'endurcissement aux protocoles de culture de tissus est essentielle à la réussite de la culture de tissus végétaux dans divers domaines, notamment la sélection végétale, la multiplication et la recherche.