FR2589673A1 - Composition based on bacterial inoculum and application of this composition to the propagation by cuttings and to the marcotting of plants, in particular apple root stocks - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une composition pour le marcottage et le bouturage des plantes,et en particulier des pommiers porte-greffe tels que les pommiers M9 et M26, permettant d'aboutir à l'obtention de plantes chimériques. The present invention relates to a composition for layering and cutting plants, and in particular rootstock apple trees such as apple trees M9 and M26, making it possible to obtain chimeric plants.
La production sur une grande échelle de portegreffesnécessite d'avoir recours à la multiplication végétative, notamment par bouturage ou par marcottage. Large-scale production of graft portfolios requires vegetative propagation, especially by cuttings or layering.
Dans le bouturage, un fragment du végétal est placé en terre de façon à ce qu'il puisse émettre des racines. In the cuttings, a fragment of the plant is placed in the ground so that it can emit roots.
Dans le marcottage, on favorise la formation de racines sur le tronc, les branches ou les rejets, sans détachement de la souche mère. On sépare, ensuite, ces éléments lorsque les racines sont développées ; après plantation, ces marcottes donnent naissance à de nouvelles plantes. In layering, the formation of roots on the trunk, branches or shoots is encouraged, without detachment from the mother strain. These elements are then separated when the roots are developed; after planting, these marcots give birth to new plants.
Les techniques qui permettent la préparation de plusieurs sujets à partir d'une seule souche mère sont réalisables seulement pour un nombre d'espèces limité, et encore, dans certaines espèces, seules certaines variétés peuvent être marcottées ou bien ne peuvent être marcottées que difficilement, même avec l'emploi de substances améliorant le marcottage. The techniques which allow the preparation of several subjects from a single mother strain are only feasible for a limited number of species, and again, in some species, only certain varieties can be layered or can only be layered with difficulty, even with the use of substances which improve layering.
Les pommiers des clones M9 et M26 sont très utilisés en tant que porte-greffes. The apple trees of clones M9 and M26 are widely used as rootstocks.
Toutefois, il est bien connu que certains porte-greffes, le porte-greffes M9 en particulier, s'enracinent très mal. Le porte-greffes M9 est très difficile à marcotter ou bouturer et son rendement de marcottage est assez faible, ce qui nuit en partie à son développement en arboriculture, bien qu'il soit, par ailleurs, tout à fait adapté à la culture en plantation dense et présente de précieuses qualités. However, it is well known that certain rootstocks, the M9 rootstock in particular, take very little root. The M9 rootstock is very difficult to lay or cut and its layering yield is quite low, which partly affects its development in arboriculture, although it is, moreover, quite suitable for cultivation in plantation dense and has precious qualities.
La présente invention concerne de nouvelles compositions de bouturage et de marcottage qui assurent un développement racina ire très rapide des marcottes et permettent d'augmenter, en outre, le nombre de marcottes par souche-mère. The present invention relates to new cuttings and layering compositions which ensure very rapid root development of the layers and make it possible, moreover, to increase the number of layers by mother strain.
Plus particulièrement, il s'agit de compositions pour le bouturage et le marcottage des plantes, caractérisées en ce qu'elles comportent un inoculum bactérien avec un plasmide comportant au moins une partie fonctionnelle du
Ri T-DNA et un support acceptable pour le bouturage et le marcottage.More particularly, these are compositions for cutting and layering plants, characterized in that they comprise a bacterial inoculum with a plasmid comprising at least one functional part of the
Ri T-DNA and an acceptable support for cuttings and layering.
Par "partie fonctionnelle du Ri T-DNA", on entend désigner la région du plasmide Ri assurant l'induction de racines (Ri = foot inducing"). By "functional part of the Ri T-DNA" is intended to denote the region of the plasmid Ri ensuring the induction of roots (Ri = foot inducing ").
Ce plasmide Ri peut jouer le rôle de vecteur et éventuellement contenir, en plus du Ri T-DNA, d'autres gènes homologues ou hétérologues destinés à conférer un phénotype particulier notamment aux racines de la plante. This Ri plasmid can act as a vector and optionally contain, in addition to the Ri T-DNA, other homologous or heterologous genes intended to confer a particular phenotype in particular on the roots of the plant.
La bactérie à partir de laquelle on réalise l'inoculum est, de préférence, Agrobacterium. En particulier, l'espèce Agrobacterium rhizogenes est utilisée. The bacterium from which the inoculum is produced is preferably Agrobacterium. In particular, the species Agrobacterium rhizogenes is used.
Ces compositions sont utilisables pour un grand
nombre de plantes et en particulier pour la production
industrielle de porte-greffes tels que les pommiers M9
et M26.These compositions can be used for a large
number of plants and in particular for production
industrial rootstocks such as M9 apple trees
and M26.
Elles conduisent à l'obtention de plantes chimériques, c'est-à-dire de plantes dont on a modifié un ou plusieurs caractères génétiques. Ces caractères génétiques modifiés sont, bien sûr, fonction des gènes
introduits dans le plasmide Ri. En particulier, -lorsque ce plasmide comporte uniquement la partie fonctionnelle du Ri T-DNA, le système racinaire des plantes traitées est considérablement développé.They lead to the production of chimeric plants, that is to say plants for which one or more genetic characters have been modified. These modified genetic characters are, of course, a function of genes
introduced into the plasmid Ri. In particular, when this plasmid contains only the functional part of the Ri T-DNA, the root system of the treated plants is considerably developed.
Ces compositions peuvent se présenter sous des formes diverses, les bactéries doivent être sous forme viable, c'est-à-dire par exemple sous forme lyophilisée ou ayant subi une simple dessication sous vide, ou dans un milieu de conservation qui pourra servir de support. Le support peut être également une solution de reconstitution de bactéries lyophilisées et/ou comporter des éléments favorisant l'adhérence des bactéries au tronc lors du marcottage. These compositions can be in various forms, the bacteria must be in viable form, that is to say for example in lyophilized form or having undergone a simple desiccation under vacuum, or in a preservation medium which can serve as a support. . The support can also be a solution for reconstituting lyophilized bacteria and / or comprise elements promoting the adhesion of the bacteria to the trunk during layering.
Les bactéries A. rhizogenes sont connues et peuvent être obtenues dans des collections ou isolées de la nature par des procédés connus. A. rhizogenes bacteria are known and can be obtained from collections or isolated from nature by known methods.
L'utilisation des compositions selon l'invention est possible aussi bien in vîvo que in vitro : il suffit de l'inoculer au niveau d'une incision de la tige principale, ou des branches, selon des techniques de bouturage et marcottage connues. The use of the compositions according to the invention is possible both in vitro and in vitro: it is sufficient to inoculate it at the level of an incision of the main stem, or of the branches, according to known cutting and layering techniques.
Dans le cas des pommiers porte-greffe, l'inoculation se fait, de préférence, à des intervalles de la tige principale espacés d'environ 15 à 25 cm ; de cette façon, de nombreuses inoculations sont possibles sur la tige principale d'un seul pommier et permettent d'obtenir de nombreux sujets. In the case of rootstock apple trees, inoculation is preferably done at intervals of the main stem spaced about 15 to 25 cm apart; in this way, numerous inoculations are possible on the main stem of a single apple tree and allow many subjects to be obtained.
Le mode d'utilisation détaillé de l'inoculum selon la présente invention apparat à la lecture des exemples suivants en se référant aux figures annexées sur lesquelles
. la figure 1 représente une plante chimérique obtenue à partir d'une marcotte excisée d'un pommier M9 traité par A. rhizogenes souche A4 en chambre climatisée ;
. la figure 2 représente le système racinaire de la plante chimérique de la figure 1 ;
. la figure 3 représente les résultats d'une électrophorèse effectuée sur les extraits de pommiers chimériques M26 (A) et M9 (B)
Matériel végétal
Les pommiers M9 sont disponibles dans le commerce et sont cultivés dans des pots en serre ou à l'extérieur.The detailed mode of use of the inoculum according to the present invention appears on reading the following examples with reference to the appended figures in which
. FIG. 1 represents a chimeric plant obtained from a layer excised from an M9 apple tree treated with A. rhizogenes strain A4 in an air-conditioned room;
. Figure 2 shows the root system of the chimeric plant of Figure 1;
. FIG. 3 represents the results of an electrophoresis carried out on the extracts of chimeric apple trees M26 (A) and M9 (B)
Plant material
M9 apple trees are commercially available and are grown in pots in the greenhouse or outdoors.
La variété M26 est propagée in vitro en utilisant des techniques connues. The M26 variety is propagated in vitro using known techniques.
Souches bactériennes
Les souches de A. rhizogenes A4 et 8196 sont des isolats standards.Bacterial strains
The strains of A. rhizogenes A4 and 8196 are standard isolates.
EXEMPLE 1
INOCULATION EN SERRE OU EN CHAMBRE CLIMATISEE
(MACRO-BOUTURAGE)
Des pommiers (variété M9) dont la hauteur est approximativement de 1,5 m s'étant développés en pots ont été inoculés aux internoeuds par A. rhizogenes souche A4, sur les branches principales ou secondaires, de préférence se3xdaires et ayant environ 30-40 cm de longueur, en faisant une incision verticale avec un scalpel qui est enduit de l'inoculum.EXAMPLE 1
INOCULATION IN A GREENHOUSE OR IN AN AIR-CONDITIONED CHAMBER
(MACRO-CUTTING)
Apple trees (variety M9), the height of which is approximately 1.5 m, having grown in pots, were inoculated on internodes with A. rhizogenes strain A4, on the main or secondary branches, preferably sexed and having about 30-40 cm in length, making a vertical incision with a scalpel which is coated with the inoculum.
Cette induction est réalisée en grattant avec le scalpel une culture de A. rhizogenes développée pendant 2 à 4 jours à 280C dans un milieu standard en boîte de Pétri.This induction is carried out by scraping with a scalpel a culture of A. rhizogenes developed for 2 to 4 days at 280C in a standard medium in a Petri dish.
Ces incisions ont été recouvertes par des bandes de film PVC (Scel-o-frais
Les racines adventives ont été formées après 3 ou 4 semaines, moment auquel le film PVC a été enlevé êt remplacé par de la tourbe humide qui était maintenue en place par une autre bande PVC. Celle-ci a été remplacée à son tour par un pot en plastique tendu pour faciliter la mise en place et contenant de la tourbe humide.These incisions were covered with strips of PVC film (Scel-o-frais
Adventitious roots were formed after 3 or 4 weeks, at which point the PVC film was removed and replaced by wet peat which was held in place by another PVC strip. This was in turn replaced by a strained plastic pot to facilitate placement and containing wet peat.
Quelques semaines plus tard, lorsque des racines abondantes ont envahi le substrat, le pot en plastique a été enlevé en coupant la tige au ras du bas du pot. A few weeks later, when abundant roots invaded the substrate, the plastic pot was removed by cutting the stem flush with the bottom of the pot.
Les marcottes excisées ont été mises en pots et maintenues dans une chambre de croissance pendant 5 semaines, à une hygrométrie de 80 %, sous les conditions récapitulées dans le tableau suivant :
PRE- JOUR PRE- NUIT
JOUR JOUR NUIT NUIT
Heures 3 10 3 8
Température ( C) 20 25 20 17
Intensité
lumineuse (lux) 4 750 9 500 4 750 0
On obtient de cette façon une multitude de marcottes qui s'enracinent et se développent. The excised marcots were put in pots and kept in a growth chamber for 5 weeks, at a humidity of 80%, under the conditions summarized in the following table:
PRE- DAY PRE- NIGHT
DAY DAY NIGHT NIGHT
Hours 3 10 3 8
Temperature (C) 20 25 20 17
Intensity
bright (lux) 4,750 9,500 4,750 0
We obtain in this way a multitude of layers which take root and develop.
Comme on le voit sur la figure 1, aucune modification n'apparatt au niveau de la partie aérienne de la plante chimérique obtenue. Le système racinaire, par contre, s'est considérablement développé du fait de l'intégration du plasmide Ri dans son génome (figure 2). As can be seen in FIG. 1, no modification appears at the level of the aerial part of the chimeric plant obtained. The root system, on the other hand, has developed considerably due to the integration of the plasmid Ri into its genome (Figure 2).
EXEMPLE 2
INOCULATION IN VITRO (MICRO-BOUTURAGE) ç es pousses de pommiers (variété M26) sont propagées in vitro de façon végétative dans des conditions telles que les racines ne se forment pas mais que de multiples pousses soient produites.EXAMPLE 2
IN VITRO INOCULATION (MICRO-CUTTING) These apple shoots (variety M26) are propagated in vitro vegetatively under conditions such that the roots do not form but that multiple shoots are produced.
Après 1 mois, quand les extrémités des pousses sont dans une phase de croissance rapide, la base de la tige est inoculée avec une pâte de bactéries enlevée par grattage de la surface d'une culture de A. rhizogenes (souche 8196) sur milieu solide. After 1 month, when the tips of the shoots are in a rapid growth phase, the base of the stem is inoculated with a paste of bacteria removed by scraping from the surface of a culture of A. rhizogenes (strain 8196) on solid medium .
Les pousses inoculées sont transférées dans un milieu sans substance de croissance et cultivées pendant 16 heures de jour durant, à 23OC, 1 800 lux. The inoculated shoots are transferred to a medium without growth substance and cultivated for 16 hours of daytime during, at 23 ° C., 1,800 lux.
Après 5 jours, les cultures sont transférées à 370C pour éliminer les bactéries. After 5 days, the cultures are transferred to 370C to eliminate the bacteria.
Les racines se développent en moins de 2 semaines et les plantules sont transférées dans des pots en serre ou à l'extérieur. The roots develop in less than 2 weeks and the seedlings are transferred to pots in the greenhouse or outside.
EXEMPLE 3
31) L'efficacité de la formation de racines adventives sur les pommiers jeunes (clone M9) en serre varie selon la saison de l'année.EXAMPLE 3
31) The effectiveness of adventitious root formation on young apple trees (clone M9) in the greenhouse varies according to the season of the year.
En été, 100 % des inoculations ont produit des racines. 80 % de celles-ci donnent des plantes viables après excision des marcottes et transfert en pots. Ces jeunes plantes ont des systèmes de racines transformés, ainsi que cela est démontré par la production de mannopine et d'agropine et la présence du T-DNA du plasmide Ri, et gardent les caractéristiques apparentes de la pousse de la plante qui était inoculée à l'origine. In summer, 100% of inoculations produced roots. 80% of these yield viable plants after excision of the layers and transfer to pots. These young plants have transformed root systems, as demonstrated by the production of mannopine and agropine and the presence of the T-DNA of the plasmid Ri, and retain the apparent characteristics of the growth of the plant which was inoculated at the origin.
La morphologie des systèmes racinaires est modifiée ; par exemple, ces racines sont très ramifiées et montrent souvent un comportement plagéotropique. The morphology of the root systems is modified; for example, these roots are very branched and often show plageotropic behavior.
32) Les pommiers produits in vitro (clone M26) ont été similaires à ceux produits en serre, avec des racines abondantes, et parfois un comportement géotropique altéré. 32) The apple trees produced in vitro (clone M26) were similar to those produced in the greenhouse, with abundant roots, and sometimes altered geotropic behavior.
Ces plants ont été comparés aux plants contrôle pendant une période de 3 ans et n'apparaissent en aucun cas désavantagés par leurs systèmes racinaires transformés. These plants have been compared to control plants for a period of 3 years and in no way appear to be disadvantaged by their transformed root systems.
Les compositions selon l'invention permettent ainsi une production massive de plantes par reproduction végétative, en particulier une production massive de porte-greffes. The compositions according to the invention thus allow a massive production of plants by vegetative reproduction, in particular a massive production of rootstocks.
33) On a réalisé une électrophorèse à haute tension (coloration au nitrate d'argent) pour démontrer la production de mannopine et/ou d'agropine dans le système racinaire des plantes transformées, et l'absence de mannopine et/ou d'agropine dans la partie aérienne desdites plantes. 33) High voltage electrophoresis (silver nitrate staining) was performed to demonstrate the production of mannopine and / or agropine in the root system of transformed plants, and the absence of mannopine and / or agropine in the aerial part of said plants.
Les résultats de cette électrophorèse sont visibles sur la figure 3 : la figure 3A concerne les essais effectués in vitro avec la variété M26 ; la figure 3B concerne les essais effectués en serre avec la variété M9. The results of this electrophoresis are visible in FIG. 3: FIG. 3A relates to the tests carried out in vitro with the variety M26; FIG. 3B relates to the tests carried out in the greenhouse with the variety M9.
Dans les deux cas, "std" représente les témoins en mannopine et agropine extraits à partir de calles induites par
A. tumefaciens souche A66. In both cases, "std" represents the controls in mannopine and agropine extracted from calluses induced by
A. tumefaciens strain A66.
Pour la figure 3A, la colonne 1 représente les résultats obtenus à partir d'un extrait de feuilles sur une plante chimérique (variété M26) traitée in vitro par microbouturage avec A. rhizogenes souche 8196 ; les colonnes 2 à 6 représentent les résultats obtenus à partir d'extraits de racines sur plusieurs plantes chimériques traitées de la même façon ; ceux-ci révèlent nettement la présence de mannopine dans les extraits racinaires et l'absence de mannopine dans les extraits foliaires. For FIG. 3A, column 1 represents the results obtained from an extract of leaves on a chimeric plant (variety M26) treated in vitro by microbouturage with A. rhizogenes strain 8196; columns 2 to 6 represent the results obtained from root extracts on several chimeric plants treated in the same way; these clearly reveal the presence of mannopine in the root extracts and the absence of mannopine in the leaf extracts.
Pour la figure 3B, les colonnes 1 et 2 révèlent la présence d'agropine et de mannopine dans les racines formées par macro-bouturage sur les pommiers M9 à l'aide de A. rhizogenes souche A4. For FIG. 3B, columns 1 and 2 reveal the presence of agropine and mannopine in the roots formed by macro-cuttings on M9 apple trees using A. rhizogenes strain A4.
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FR8516691A Expired FR2589673B1 (en) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | COMPOSITION BASED ON BACTERIAL INOCULUM AND APPLICATION OF THIS COMPOSITION TO CUTTING AND MARCOTTING OF PLANTS, IN PARTICULAR THE APPLICATION |
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