Totipotence des cellules végétales

Question 1

Définir totipotence

Answer 1

Propriété qu’ont les cellules de pouvoir régénérer un individu lorsqu’elles sont placées dans des conditions appropriées, en passant par une étape de dédifférenciation.
=la capacité de former un organisme complet ou autonome
(La totipotence à un spectre large et concerne plus de types cellulaires chez les végétaux).

Question 2

Quels sont les trois principes élémentaires de la théorie cellulaire ?

Answer 2

• tout organisme vivant est composé d’une ou plusieurs cellules
• la cellule= unité vivante, unité du base du vivante, autonome et capable de réaliser certaines fonctions nécessaires à sa vie.
• toute cellule provient d’une autre cellule par division cellulaire.

Question 3

Donner le concept de totipotence de la cellule végétale selon G.Haberlandt.

Answer 3

Capacité d’une cellule à se différencier en n’importe quelle cellule spécialisée et de se structurer en formant un être vivant multicellulaire.

Question 4

Donner deux noms d’hormones végétales.

Answer 4

Auxine
Cytokinine

Question 5

Par quoi est contrôlée l’organogenèse de la plante (rapport) ?

Answer 5

Par le rapport des concentrations en phytohormones, cytokine et auxine.
(En culture in vitro il est possible d’orienter l’organogenèse en jouant sur la balance hormonale.)

Question 6

Dans l’organogenèse:
si [auxine] > [cytokine] ?

Answer 6

la formation des racines est stimulée.

Question 7

Dans l’organogenèse:
si [auxine]<[cytokine] ?

Answer 7

La formation des tiges est stimulée.

Question 8

Quelles sont les principales méthodes de micro-propagation (technique de culture in-vitro)?

Answer 8

• Culture de méristème
• Caulogenèse directe
• Embryogenèse somatique directe
• Callogenèse
• Enracinement
• Embryogenèse somatique indirecte

Question 9

Noter une différence entre embryogenèse et organogenèse.

Answer 9

• Embryogenèse: à partir de cellules somatiques
• Organogenèse: à partir de cellules indifférenciées

Question 10

Les cellules sont-elles toutes totipotentes ?

Answer 10

Les méristèmes sont des réservoirs de cellules totipotentes.
En revanche, pour certaines cellules la totipotence peut être plus ou moins facile à exprimer. ( Elles utilisent des substances de croissance exogènes: régénération directe ou en passant par un stade de cal).

Question 11

Quelles sont les limites de la totipotence ?

Answer 11

• Différenciation irréversible
• Récalcitrance à la régénération
• Les protoplastes ne sont pas totipotents
• Variation somaclonale: problèmes des plantes régénérées ( délétions chromosomiques, perte de caractères chimériques).
• Modification du caractère juvénile (impact sur la fertilité).

Question 12

Pourquoi les cellules végétales sont-elles totipotentes ?

Answer 12

Les cellules végétales sont qualifiées de totipotentes car elles possèdent la capacité de se dédifférencier, de proliférer, et de redonner naissance à une plante entière comprenant tous les types de tissus.

• Petit nombre de types cellulaires
• Seulement 3 ou 4 types d’organes fondamentaux (racine, ge, feuilles) dont les fleurs, vrilles, épines, fruits et tubercules sont des dérivés
• Grande plasticité génomique: la croissance peut rester presque normale malgré de profonds
  remaniements chromosomiques

Question 13

Donner 6 spécificités des organismes végétaux.

Answer 13

1. Immobiles
2. Développement post-embryonnaire, continu, flexible
3. Cellules totipotentes
4. Pas de lignée germinale dans l’embryon
5. Paroi pecto-cellulosique= contrainte ( pas de migration cellulaire)
6. Communications cellulaires: plasmodesme, transport (apoplasme ou symplasme).

Question 14

Qu’est ce qu’un phytomère ?

Answer 14

Unité de croissance fonctionnelle produite à l’apex racinaire ou caulinaire, tout au long de la vie de la plante.

Question 15

Comment les plantes parviennent à maintenir un stock de cellules souches tout au long de leur vie ?

Answer 15

Les cellules souches de plantes sont contenues dans des structures spécialisée appelées méristèmes.

Question 16

Que permettent les méristèmes ?

Answer 16

Les méristèmes permettent aux plantes de croitre et de produire de nouveaux organes en continu.

Question 17

Quelles sont les caractériques des cellules de méristèmes ?

Answer 17

• Elles se divisnet et s’auto-remplacent continuellement
• Elles suivent différentes voies de différenciation.

Question 18

Donner les caractéristiques des cellules souches méristématiques.

Answer 18

= Cellules pluripotentes.

Elles sont définies par leur autorenouvellement et leur potentiel de
différenciation en de multiples types de cellules. Dans le MAC et le
MAR, le maintien des cellules souches dépend du
microenvironnement tissulaire, appelé niche, qui fournit des
signaux intercellulaires pour la régulation des cellules souches.

Question 19

Donner les caractéristiques des cellules embryogènes simples.

Answer 19

=Cellules souches totipotentes

Elles peuvent proliférer in vitro et donner naissance au plan d’organisation précoce de la plante, qui comprend les méristèmes embryonnaires des pousses et des racines, et par conséquent tous les types de cellules et de tissus à l’origine de la plante.

Question 20

Donner trois points clés - fonctions biologiques- de la totipotence.

Answer 20

• Architecture adaptée à l’autotrophie
• Réactivité du développement dans un contexte de vie fixée.
• Multiplication végétative.

Question 21

Que signifie “ la croissance végétale est non homothétique” ?

Answer 21

La notion de croissance végétale non homothétique signifie que la croissance des différentes parties d’une plante ne se fait pas de manière proportionnelle ou à la même vitesse.

Autrement dit, les différentes parties de la plante (racines, tiges, feuilles, fleurs, fruits) croissent selon des rythmes, des proportions et des priorités qui varient au cours du temps et selon les conditions environnementales.

Question 22

Quelle est la différence entre stolons et rhizomes ?

Answer 22

Stolons: multiplication végétative au dessus du sol.
Rhizomes: multiplication végétative sous le sol.

Question 23

Quelles sont les étapes liées à l’étude de la totipotence ?

Answer 23

• Etape 1: choix des cellules:
  cellules différenciées (dédiférenciation nécessaire), cellules souches méristématiques.
• Etape 2: mise en route de l’activité mitotique (utilisation de substances de croissance)
• Etape 3: autonomie de la croissance tissulaire ( v-à-v des substances de croissance exogènes).

Question 24

Que permet la photopériode dans l’émergence des stolons ?

Answer 24

La photopériode régule la formation des stolons via la biosynthèse des phytohormones Gibbérélines (GAs) ou en équilibrant le mode de reproduction asexué et sexué dans les méristèmes axillaires.

Question 25

Au niveau des méristèmes axillaires des stolons, quelles sont les actions des gibbéréllines, de SOC1 et du représseur DELLA (RGA1) ?

Answer 25

Les gibbéréllines et SOC1 favorisent la formation des stolons.
Le répresseur DELLA inhibe le développement des stolons.

Question 26

Comment le développement des rhizomes peut être régulé ?

Answer 26

Par des gènes, par exemple pour le riz sauvage rhizomateux, le gène BLADE-ON-PETIOLE favorise le rapport gaine-limbe pour conférer une rigité à l’extréminté du rhizome et soutenir la croissance souterraines.

Question 27

Définir transdifférenciation.

Answer 27

Processus de conversion d’une cellule somatique ( mature = différenciée) d’un type en un autre type sans dédifférenciation complète ( sans passer par la phase pluripotente ou de cellule progénitrice). Elle convertit un type cellulaire en un autre.

Une lésion tissulaire peut induire des cellules différenciées matures à modifier leur destin cellulaire, directement ou indirectement par réversion en une cellule progénitrice dans un processus appelé transdifférenciation.

En réponse à une blessure, une population de cellules souches de réserve peut être activée et contribuer à la génération de cellules souches actives, qui à leur tour génèrent des progéniteurs engagés et des cellules différenciées matures.

Question 28

Quels sont les points communs entre les coraux et les plantes ?

Answer 28

• Vie fixée
• Croissance indéfinie
• Zones méristématiques
• Réitération et coloniarité
• Morphologie en « fractales »
• Squelette de nature incrémentielle
• Autotrophie (empruntée aux algues pour les coraux), faible flux énergétique
• Longévité, régénération spontanée, reproduction asexuée
• Plasticité physique et générique est très développée
• Durée de vie potentiellement illimitée

Question 29

Qu’est ce que la caulogénèse ? ( micro-progapagation)

Answer 29

La caulogenèse est un processus en biologie végétale qui désigne la formation de tiges ou de pousses (caulinaire) à partir d’un tissu végétal, généralement dans un contexte de culture in vitro.
C’est un type spécifique d’organogenèse, qui correspond à la formation d’organes végétaux à partir d’un explant ou d’un callus sous l’influence de conditions appropriées et de régulateurs de croissance.

Question 30

Qu’est ce que la callogenèse ?

Answer 30

La callogenèse est le processus par lequel des cellules végétales différenciées se dédifférencient pour former un callus, un amas de cellules indifférenciées ou peu différenciées. Ce phénomène se produit généralement dans un contexte de culture in vitro (sur un milieu de culture contenant des régulateurs de croissance spécifiques).