Fusion somatique
Définition
La fusion somatique, une fusion de protoplastes, est un type de modification génétique dans les plantes par lequel deux espèces distinctes de plantes sont fusionnées ensemble pour former une nouvelle plante hybride avec les caractéristiques de deux donneurs à la fois. Cet hybride est dit somatique, comme la pomate.
Les hybrides ont été produits, soit entre les différentes variétés de la même espèce (par exemple entre une variété non florifère de l'espèce et une variété florifère de la même espèce) ou entre deux espèces différentes, comme par exemple entre le blé Triticum et le seigle Secale pour produire le triticale.
Exemples de fusions somatiques :
Deux schémas exemples de fusion somatique.
Explications
La fusion somatique (fusion de protoplastes) est, notamment, employée pour rendre les plants de pommes de terre résistants à la maladie de l'enroulement de la pomme de terre. Grâce à la fusion somatique, la récolte de pommes de terre végétale Solanum tuberosum, dont le rendement est considérablement réduit par une maladie virale transmise par le puceron, est fusionné avec une variété sauvage sans tubercule de pomme de terre, Solanum brevidens, qui est résistante à la maladie. L'hybride résultant a les chromosomes des 2 plantes et est donc similaire à des plantes polyploïdes.
L'hybridation somatique a d'abord été introduit par Carlson dans Nicotiana 'glauea'.
Le processus de fusion somatique se déroule en quatre étapes :
- La suppression de la paroi cellulaire d'une cellule de chaque type de plante à l'aide de cellulase enzymatique pour produire une cellule somatique appelé un protoplaste;
- Les cellules sont ensuite fusionnées en utilisant un choc électrique (électrofusion) ou un traitement chimique pour rejoindre les cellules et fusionner les noyaux. Le fusionnée résultante noyau est appelé hétérocaryon;
- La cellule hybride somatique présente alors sa paroi cellulaire induite à former en utilisant les hormones;
- Les cellules sont ensuite cultivées en callosités qui sont ensuite cultivées à des plantules et enfin à une usine complète, connue comme un hybride somatique.
La procédure est différente pour les plantes à graines décrite ci-dessus lors de la fusion de mousses, les protoplastes peuvent être initiés sans choc électrique, mais par l'utilisation de polyéthylène glycol (PEG). En outre, les protoplastes de mousse n'ont pas besoin de phytohormones de régénération, et ils ne forment pas un cal. Au lieu de cela, la régénération des protoplastes de mousse se comportent comme une germination de spores de mousse. À noter également que le nitrate de sodium et d'ions calcium à pH élevé peuvent être utilisés, mais les résultats sont variables en fonction de l'organisme.
Modification génétique
Initialement, pour une modification génétique, une amélioration considérable peut être obtenue en utilisant une simple sélection. Cependant, de nouveaux progrès nécessitent généralement de modifier la constitution génétique de la levure. Cela peut impliquer des procédures standard telles que l'hybridation, le rétrocroisement et la mutagenèse, ou des techniques plus récentes telles que la transformation, la fusion somatique et le génie génétique.
L'utilisation du rétrocroisement élimine les informations génétiques indésirables suite au croisement de deux souches de levure. Dans l'exemple (en image ci-dessus), une souche non floculante (réceptrice) est croisée avec une souche floculante (donneuse) pour obtenir le caractère floculant. Bien que certains descendants haploïdes expriment la propriété floculante, les cellules hybrides ne possèdent que 50 % des gènes du parent receveur (MD 26). Des cellules floculantes haploïdes de la souche hybride sont rétrocroisées avec des spores de la souche parentale MD 26. Cela réduit la proportion de gènes du parent floculant à 25 %. La progéniture haploïde floculante issue de ce rétrocroisement est à nouveau rétrocroisée (2) avec les spores MD 26 parentales. Plusieurs rétrocroisements similaires de descendants de floculant avec MD 26 (3, 4 et 5) éliminent essentiellement tous les gènes de floculant sauf les gènes de floculant souhaités dérivés de la souche de floculant.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "fusion somatique" :
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