introduction
Les régulateurs de croissance des plantes sont un élément essentiel de la recette des milieux de culture tissulaire. Ils sont nécessaires aux plantes pour prospérer et développer leurs organes. Les hormones sont profondément impliquées dans les cycles métaboliques des plantes.
Lorsque les plantes poussent dans la nature, elles synthétisent leurs propres hormones. Il n'est pas nécessaire de les ajouter aux plantes provenant de sources extérieures. Mais, lorsque ces plantes sont cultivées en laboratoire, des hormones exogènes sont ajoutées pour leur croissance et leur développement.
Les cinq principales classes d'hormones végétales comprennent l'auxine, cytokinine, gibbérellines, éthylène, et l'acide abscissique. Mais de toutes ces hormones, seule l'auxine, cytokinine, et les gibbérellines sont utilisées au maximum.
Dans cet article, vous en apprendrez plus sur les cytokinines, leur découverte, et leurs rôles dans la croissance et le développement des plantes. Commençons!
Qu'est-ce que la cytokinine ?
Il s'agit d'une classe d'hormones végétales qui jouent un rôle central dans la régulation du cycle cellulaire des plantes et de nombreux processus de développement. Structurellement, ce sont des dérivés d'adénine avec une chaîne latérale en position N6-, qui influence leur réponse biologique dans les plantes.
Les cytokinines sont principalement impliquées dans la stimulation de la division cellulaire dans les racines des plantes et les systèmes de pousses. Plus de 200 hormones synthétiques et naturelles différentes sont connues pour être impliquées dans la croissance des plantes et la plupart d'entre elles se développent dans le méristème racinaire. Ils se forment généralement dans les racines puis traversent le xylème vers d'autres parties de la plante où la croissance de la plante se poursuit comme les fruits, des graines, et les jeunes feuilles.
Découverte des cytokinines
La découverte de la cytokinine remonte aux années 1940, lorsque des scientifiques du monde entier essayaient de faire pousser des plantes avec succès dans un environnement de laboratoire. Ils testaient une variété de substances, allant de l'extrait de levure au jus de tomate qui pourrait, en combinaison avec l'auxine, initier et maintenir la prolifération de tissus de tiges végétales normales en culture.
Plus tard, le lait de coco (endosperme liquide) s'est avéré avoir le plus fort effet positif sur les plantes cultivées in vitro. Les scientifiques ont conclu que le lait pourrait contenir une substance qui peut stimuler la division cellulaire dans les plantes cultivées.
Dans les années 1950, Folke Skoog et Carlos Miller ont découvert qu'un dérivé d'adénine 6-furfurylaminopurine présent dans l'ADN de sperme de hareng autoclavé était un puissant activateur de la prolifération des cellules de moelle de tabac cultivées. Ils ont nommé ce composé actif kinétine. Cependant, la première cytokinine naturelle, zéatine, a été découvert plus tard dans l'albumen immature du maïs. Et, cette hormone s'est avérée prédominante dans le lait de coco, stimuler la croissance des plantes dans des conditions in vitro.
Fonctions des cytokinines
Les cytokinines sont principalement impliquées dans la division cellulaire et la croissance des plantes. Mais, il présente de nombreux autres aspects fonctionnels qui sont mentionnés ci-dessous :
- Cycle cellulaire :Les cytokinines sont essentielles à la division cellulaire au cours de l'embryogenèse, dans le méristème apical des pousses, jeunes feuilles, le cambium, et des cellules végétales cultivées. Il régule la transition G1/S et la transition G2/M du cycle cellulaire.
- Développement et croissance des plantes :les cytokinines sont impliquées dans de nombreux aspects du développement des plantes, notamment :
- Germination des graines
- Expansion des cotylédons
- Différenciation des chloroplastes
- Dé-étiolation
- Différenciation du tissu vasculaire
- Dominance apicale (ramification des pousses)
- Allongement et ramification des racines
- Signalisation nutritionnelle
- Régulation de la force de chute
- Les transitions de la phase de croissance végétative à la phase de croissance reproductive
- Développement des fleurs et des fruits
- Sénescence des feuilles
- Interactions plantes-pathogènes.
Au cours du développement de l'embryon, il forme la structure vasculaire des plantes. Et, lorsqu'une cytokinine exogène locale est appliquée sur la pousse, il en résulte une croissance prématurée des bourgeons latéraux, sénescence retardée des feuilles, photomorphogenèse partielle dans l'obscurité, force de chute accrue, et une vascularisation altérée.
Outre la réponse positive des cytokinines mentionnée ci-dessus, il a également un rôle régulateur négatif dans le contrôle de l'allongement et de la ramification des racines.
- Initier la formation des pousses :Le méristème apical des pousses est impliqué dans la formation de la majorité de la partie aérienne de la plante.
- Développement des gamétophytes :Les plantes supérieures ont deux phases dans leur cycle de vie :les phases gamétophytiques haploïdes et sporophytiques diploïdes. Il a été observé que la cytokinine est requise par le tissu sporophytique pour le développement des gamétophytes femelles.
- Réponse de la signalisation lumineuse :dans la lumière, les semis montrent des réponses de croissance et de développement. Appelée photomorphogenèse. La même réponse peut également être imitée en présence de cytokinine exogène ou par l'élévation de cytokinine endogène.
Rôle des cytokinines dans la culture tissulaire
Les cytokinines peuvent initier des pousses à partir de cultures de cals indifférenciés. Son rôle dans le méristème apical des pousses a été compris par l'initiation de méristèmes ectopiques dans les plantes transgéniques, conçu pour surexprimer les cytokinines.
Les cytokinines naturelles les plus couramment utilisées en culture tissulaire sont la zéatine, 2-iP, dihydro-zéatine, et le riboside de zéatine. Tandis que, les analogues synthétiques des cytokinines largement utilisés dans les milieux de culture tissulaire comprennent la kinétine et la BAP (benzylaminopurine).
Les meilleures réponses des plantes en culture tissulaire ont été enregistrées en utilisant une combinaison parfaite d'auxine et de cytokinine dans le milieu. Par exemple, un rapport auxine/cytokinine élevé favorise la formation des racines, un rapport cytokinine/auxine élevé favorise la formation de pousses, et la formation de cals se produit à un niveau intermédiaire des deux hormones (auxine et cytokinine).
Outre la concentration, vous devez également vous assurer de la qualité des hormones que vous achetez. Et, pour vous éviter ce souci, la technologie des cellules végétales fournit les cytokinines de la meilleure qualité pour vos processus de culture tissulaire.
Donc, continuez à travailler avec vos plantes sans stress et commandez votre cytokinine dès maintenant pour continuer vos expériences !
