Biochimie, biotechnologies

Palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Micropropagation in vitro
الزراعة الزجاجية لنخيل التمر

Palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Micropropagation in vitro
الزراعة الزجاجية لنخيل التمر


palmier dattier culture in vitro

Les applications des Biotechnologies classiques englobent un grand nombre d'investigations concernant, entre autres, la culture in vitrocomme il est le cas du palmier dattier, Phoenix dactylifera dont nous illustrons les principale etapes de sa culture in vitro


Multiplication in vitro du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) par embryogenèse somatique


Le matériel végétal de base pour la culture des tissus peut provenir de la base des jeunes feuilles du 'coeur' des rejets du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Les rejets sont débarrassés des feuilles externes jusqu'à l'apparition de la partie blanche et tendre (coeur) du rejet.
Ce matériel est désinfecté par immersion 20 min. dans une solution de fongicide (4 grammes de mancozone par litre d'eau plus quelques gouttes de teepol). Après rinçage à l'eau distillée, les coeurs de rejets du palmier dattier sont incubés 20 min. dans une solution d'hypochlorite de sodium 12° (Eau de Javel) contenant 300 mg de permanganate de potassium par litre de solution. Avant la mise en culture, les explants sont rincés à l'eau distillée. Des explants de 0,5 cm sont mis en culture.

vitro-plant de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.)

Le milieu de culture pour la phase d'initiation peut contenir 100mg/l de 2,4 D (Acide 2,4-DichlorophénoxyAcétique) et 3,0 mg/l d'IPA (6-IsoPentenylAminopurine) dans un milieu de base de Murashige et Skoog (MS) auquel sont ajoutés le fer (Fe-EDTA = FeSO4, 7 H2O (27,8 mg/l) + Na2-EDTA, 2 H2O (37,30 mg/l)), la thiamine, HCl (0,4 mg/l), le myo-inositol (100mg/l), l'adénine (40 mg/l), le phosphate de sodium, 2 H2O (170 mg/l), le saccharose (30 g/l), (et le charbon actif (3 g/l)). Pour gélifier le milieu, l'agar est ajouté à 0,7%. Le pH est ajusté à 5,7 avant autoclavage du milieu de culture. Ce milieu de culture est enfin distribué sur des tubes à essai qui une fois autoclavés serviront de support pour les vitro-plants.
La phase d'initiation dure 4-8 mois se déroule à l'obscurité à 27°C. Les tubes sont ensuite transférés en lumière diffuse. La photopériode est de 16/8 (100 à 3000 lux). Des repiquages successifs espacés de 40 jours sont effectués.
La phase de différenciation est obtenue après transfert des cals sur milieu de culture MS complet dépourvu d'hormones (+/- 1,5 g/l de charbon actif) et maintien des cultures en lumière diffuse. Des nodules embryonnaires apparaissent à la surface des cals. Ces derniers apparaissent à partir de 2 mois et demi de culture.
La phase de régénération et germination des embryons somatiques prend lieu sur milieu MS sans hormones avec un éclairage de 1000 lux. Le maintien des embryons en germination sur le même milieu de culture et avec un éclairage plus intense (1700 lux) permet d'obtenir des plantes.
L'addition au milieu de culture d'ANA (Acide Naphtalène Acétique)à raison de 0,1 mg/l stimule l'élongation et l'enracinement.


Une étude biochimique concernant les protéines, les peroxydases et les polyphénoloxydases (PPO)des différents cals a été réalisée afin de détecter de façon précoce les cals embryogènes des cals non embryogènes (BAAZIZ, AISSAM, BRAKEZ, BENDIAB, EL HADRAMI & CHEIKH. 1994. Euphytica 76, 159-168).
Electrophoretic patterns of acid soluble proteins and active isoforms of peroxidase and polyphenoloxidase typifying calli and somatic embryos of two reputed date palm cultivars in Morocco
Summary
When subjected to micropropagation by tissue culture, the two reputed cultivars of date palm (Phoenix dactylifera L.); Bou-Sthammi noire, resistant to Bayoud disease and Bou-Feggous, of high fruit quality, give rise to three types of calli, called white and root-forming callus, hyperhydric and degenerating callus and friable and embryogenic callus. All explant sources, calli and germinated embryos were analysed by denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) for acid soluble protein composition. Phenol-oxidizing enzymes; peroxidase and polyphenoloxidase, were also, evaluated and the isoforms separated by polyacrylamide gel electrophoresis. When compared with the explant and germinated embryos, embryogenic calli of the two date palm cultivars could be identified by a concentrated polypeptide of molecular weight 27500 and polypeptides of molecular weights 70000 and 11500. Hyperhydric and degenerating callus contained the polypeptide exhibiting the molecular weight 32000. Embryogenic calli showed high levels of soluble, ionically and covalently bound peroxidases. The soluble acidic isoperoxidase of Rf 0.60, revealed in these calli and germinated embryos could be a marker of the two tissues. White and root-forming calli of Bou-Feggous cultivar were typified by soluble acidic isoperoxidases with high mobility (Rf 0.75) and anodic ionically wall-bound polyphenoloxidases similar to those of the explant sources. Polyphenoloxidase activities detected in calli and embryos were very low when compared with those of explants. Used as an early test to screen embryogenic calli of date palm, acid soluble proteins, peroxidase and polyphenoloxidase data could lead to introduce lightening and economy in the tissue culture technique.


PUBLICATIONS


Extrait des publications du Laboratoire de Biochimie et Biotechnologies des Plantes (BBP)

ABOHATEM, M., ZOUINE, J., EL HADRAMI, I. 2011. Low concentrations of BAP and high rate of subcultures improve the establishment and multiplication of somatic embryos in date palm suspension cultures by limiting oxidative browning associated with high levels of total phenols and peroxidase activities. Scientia Horticulturae 130, 344-348.
ABOHATEM, M., CHAKRAFI, F., JAITI, F., DIHAZI, A & BAAZIZ, M. 2011. Arbuscular mycorrhizal fungi limit incidence of Fusarium oxysporum f.sp. albedinis on date palm seedlings by increasing nutrient contents, total phenols and peroxidase activities. The Open Horticulture Journal 4, 1-9.
AZEQOUR, M., AMSSA, M. & BAAZIZ, M. 2002. Identification de la variabilité intra-clonale des vitro-plants de palmier dattier issus de culture in vitro par organogenèse. Etude morphologique. Comptes Rendus Biologie 325, 947-956.
AZEQOUR, M., MAJOURHAT, K. & BAAZIZ, M. 2002. Morphological variations and isoenzyme polymorphism of date palm clones from in vitro culture acclimatized and established on soil in south Morocoo. Euphytica 123, 57-66.
BAAZIZ, M., MAJOURHAT, K. & BENDIAB, K. 2000. Date palm culture in the Maghreb countries. Constraints and scientific researches. Proceedinfs of the Date Palm International Symposium, Windhoek (Namibia), 22-25 February, pp.306-311.
BAAZIZ, M., MOKHLISSE, N., BENDIAB, K., KOULLA, L., AOUAD, A., HDADOU, H. & MAJOURHAT, K. (1996). Peroxidases as markers in date palm culture. In : Plperoxidases, biochemistry and Physiolog. C.Obinger, U.Burner, R.Ebermann, C.Pen, H.GrEds. University of Agriculture, Vienna and University of Geneva. pp 298-302.
EL HADRAMI, I., BAAZIZ, M., CHEIKH, R., COUMANS, M. & MACHEIX, J.J.1996. L'embryogenèse somatique chez Phoenix dactylifera L. : Importance des composés phénoliques dans le brunissement et l'acquisition des potentialités embryogènes. Options méditerranéennes A 28, 173-174.
EL HADRAMI, I., CHEIKH, R.& BAAZIZ, M. 1995. Somatic embryogenesis and plant regeneration from shoot-tip explants in Phoenix dactylifera L.. Biologia Plantarum, 37, 205-211.
EL HADRAMI, I.& BAAZIZ, M. 1995. Somatic embryogenesis and analysis of peroxidases in Phoenix dactylifera L.. Biologia Plantarum, 37, 197-203.
BAAZIZ, M., AISSAM, F., BRAKEZ, Z., BENDIAB, K., EL HADRAMI, I.& CHEIKH, R. 1994. Electrophoretic patterns of acid soluble proteins and active isoforms of peroxidase and polyphenoloxidase typifying calli and somatic embryos of two reputed date palm cultivars in Morocco. Euphytica, 76, 159-168.
BAAZIZ, M., BENDIAB, K., BRAKEZ, Z.& AIT CHITT, M. 1993. Le polymorphisme enzymatique du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) utilisé comme marqueur de la conformité génétique des vitro-plants. In : Le progrès génétique passe-t-il par le repérage et l'inventaire des gènes ?. AUPELF-UREF Ed. John Libbey Eurotext, Paris. pp. 155-158.
Thèses.
MAJOURHAT, K. 2002. Etudes des aspects quantitatif et qualitatif des peroxydases et des polyphénoloxydases du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Contribution à l'étude de la diversité génétique de la palmeraie de Marrakech et des nouvelles plantations. Thèse de Doctorat en Biologie. Université Cadi Ayyad, Marrakech.
EL HADRAMI, I. 1995. L'embryogenèse somatique chez Phoenix dactylifera L.: quelques facteurs limitants et marqueurs biochimiques. Thèse de Doctorat d'Etat ès-Sciences, Université Cadi Ayyad, Marrakech (Maroc).
AISSAM, F. 1993. embryogenèse somatique et régénération du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). Contribution à l'étude de la régulation physiologique de la nutrition azotée durant la phain vitro. Diplôme d'Etudes Supérieures,Université Cadi Ayyad, Marrakech (Maroc).



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LIENS UTILES:


- Les palmeraies du Maghreb. Quelle amélioration génétique dans un contexte d’érosion de la diversité génétique de Phoenix dactylifera L. ?. Les prospections des palmeraies du Maghreb font état d'environ 230 variétés au Maroc et proche d'un millier en Algérie avec un total d'environ 25 millions de pieds de palmier dattier pour les 5 pays du Maghreb (conférence (pdf))
- Palmier dattier, Phoenix dactylifera L.
- vitro-plants du Palmier dattier, Phoenix dactylifera L. et marqueurs biochimiques
- Vitro-plants du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) obtenus par culture des tissus in vitro زراعة الأنسجة عند نخيل التمر
- Multiplication du palmier dattier par embryogenèse somatique et mycorhization de plants issus de semis تحسين طرق إكثار نخيل التمر عبر زراعة الأجنة الجسدية باستخدام الوسط السائل و استعمال فطريات الجذور في نمو و حماية شتلات النخيل
Date palm embryogenesis and plant mycorrhizationراعة الأنسجة عند نخيل التمر

- Biotechnologies classiques


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