Amélioration des plantes.
L’amélioration des plantes est sans doutes aussi vieille que l’agriculture. Le but étant d’obtenir un produit qui satisfait au mieux les exigences.
I°) Caractères héréditaires.
Les caractères héréditaires sont portés par les Chromosomes.
A) Les chromosomes.
*Morphologie
Rappel: Chaque cellule animale ou végétale contient un noyau dans lequel se trouve de la chromatine.
Cette chromatine se présente sous la forme de filaments irrégulier.
Formation des chromosomes:
Lorsqu’une cellule se divise les filaments se resserrent et prennent des formes nettes.
Les chromosomes peuvent être de tailles et de formes variées.
Taille pour un chromosome moyen: longueur 2 à 20 micron, diamètre 1 à 4 micron
Formes:
A l’intérieur d’une cellule les chromosomes existent par paire.
MENDEL (1822-1884) est à l’origine de cette découverte.
Tout chromosome à son homologue.
Le nombre de paires pour les chromosomes d’un genre animal ou végétal est une constante spécifique.
Humain: 23 paires
Tomates: 12 paires
Pois: 7 paires
*Structure
Le mot chromosome vient du terme Grec qui signifie corps colorés car les chromosomes fixent fortement certains colorants.
Grâce aux colorants on a put observer différentes parties.
® les parties colorées correspondent à l’ADN
® les parties non colorées montrent la présence de protéines.
L’A.D.N. représentent le matériel génétique, il regroupe l’essentiel des gènes.
B) Les gènes.
Les gènes sont à l’origine de l’expression des caractères.
Chaque plante possède un certain nombre de caractères qui déterminent son appartenance à telle espèce ou telle variété: forme et couleur des feuilles; capacité à synthétiser une substance, rendement.
Exemple: Tomate
Pour le chromosome II
R= red Y= yellow
Gène qui dirige la couleur du fruit.
Suivant la structure du gène, celui-ci déterminera la couleur rouge ou jaune.
Les chromosomes allant par paire; au même endroit chaque chromosome homologue porte un gène attribué à un même caractère.
C°) Génotype et Phénotype
Génotype:
Pour un individu le génotype est l’ensemble de tous les gènes ou caractères héréditaires portés par les chromosomes.
Phénotype:
Le phénotype est le résultat de l’expression du gène.
Exemple: Tomate
Un des éléments du génotype.
® chromosome II gène de la couleur du fruit (rouge).
Un des éléments du phénotype.
® le fruit de la tomate est rouge.
II°) Transmission des caractères.
Cette transmission a lieu lors de la reproduction.
Pour cette reproduction la plante entre en division pour donner des cellules reproductrices.(gamètes)
Ces cellules reproductrices ne contiennent que la moitié du nombre de chromosomes.
Cette division s’appelle la Méiose.
La méiose s’effectue en deux phases:
-première phase: les chromosomes homologues se séparent.
-deuxième phase: chaque chromosome se divise pour donner deux chromosomes parfaitement semblable.
Exemple: Méiose au niveau d’une seul paire de chromosomes.
Cellule mère cellules reproductrices
III°) Sélection créatrice ou hybridation.
A) Lignée pure.
Détermination d’une Lignée pure
Exemple du pétunia.
On choisie un pétunia de couleur blanche que l’on multiplie de manière sexué avec lui-même.
Cette multiplication s’effectue sous les condition d’isolement et de protection.
Si l’on obtient uniquement des pétunias à fleurs blanches après semis nous possédons une lignée pure.
Lignée pure:
La descendance est constituée d’individus identiques entre eux à l’intérieur d’une génération, et identiques entre eux d’une génération à l’autre.
B) Hybrides.
On cherche à regrouper sur une variété des caractères existant à l’état séparé sur deux ou plusieurs variétés de la même espèce.
Pour cela il faut prendre en compte les lois de la génétique élaborées par MENDEL: génétique Mendélienne.
1) Mono hybridisme.
On parle de mono hybridisme lorsque l’on étudie la transmission d’un seul couple de caractères lors du croisement de variétés.
Mono hybridisme sans dominance.
Croisement étudié
Belle de nuit
(Mirabillis Jalapa)
On choisi deux ligné pures.
Variété à fleurs blanches.
Variété à fleurs rouges.
Observation de la descendance.
Parents Génération
Parents génération F0 Parents lignées pures
Femelle mâle F.bl: lignées blanche
Phénotype blanc
F.r: lignées rouge
Phénotype rouge
Génération F1 génération homogène
Fleurs roses 100% de fleurs roses
Phénotype rose
F1 X F1
Fleurs roses fleurs rose
Génération F2 génération hétérogène
¼ 2/4 ¼ ¼ phénotype rouge
Fleurs fleurs fleurs2/4 2/4 phénotype rose
Rouges roses blanches ¼ phénotype blanche
Mono hybridisme avec dominance.
Travail avec le pois.
Pisum sativum
On choisi deux lignées pures différents au niveau de la graine:
-pois lisse
Pois ridé
On pratique le croisement
Parents génération F0 Parents F0 de lignées pures
Lignées lisse
Phénotype lisse
Pois lise X pois ridé lignées ridé
Phénotype ridé
génération F1 génération homogène
Pois lisses
F1 X F1
Pois lisse pois lisse
Femelle mâle
Génération F2 génération hétérogène
¾ pois lisse ¼ pois ridé ¾ phénotype lisse
¼ phénotype ridé
Le caractère parental ridé réapparaît
Interprétation des résultats: le caractère lisse est dominant
Parents Génération F0 parents de lignée pure. Les
LL rr 2gènes du couples de
Femelle mâle chromosome sont identique
L r donc, T et r Lr génération F1 homogène
Cette génération est constituée ’hétérozygote L domine r qui ne s’expri
me pas au niveau du phénotype génération F1
Lr x Lr
Lr x Lr génération F2
|
|
L |
r |
|
L |
LL |
Lr |
|
r |
Lr |
rr |
¼ LL lisse
2/4 Lr lisse
¼ rr ridé
Le caractère ridé est récessif. Un caractère récessif ne peut s’exprimer que lorsqu’il est associé à un autre caractère récessif!!!!!
2) Di hybridisme
On parle de di hybridisme lorsque l’on étudie la transmission de deux couples de caractères lors du croisement de deux variétés
Travail avec le pois
Les pois sont différent par deux caractères au niveau de la graine.
On prend:
Un pois à grain jaune et lisse
Un pois à grain vert et ridé
Parents Génération F0
Phénotype phénotype
Pois grain x pois grains
Jaunes et lisses vert et ridé
Génération F1
Phénotype
Pois à grains
Jaunes et lisses
Donc les caractères jaunes et lisses sont dominants.
Au niveau du génotype
Parent de lignées pure
JJLL vvrr
JL vr
Génération F1
Jv Lr
En génération F2
F1 X F1
Jv Lr X Jn Lr
J et v L et r J et v L et R
JL Jr vL vr JL Jr vl vr
Génération F2
|
JL |
Jr |
vL |
vr |
|
|
JL |
JJLL |
JJLr |
JvLL |
JvLr |
|
Jr |
JJrL |
JJrr |
JvrL |
Jvrr |
|
vL |
JvLL |
JvLr |
vvLL |
vvLr |
|
vr |
JvLr |
Jvrr |
vvrL |
vvrr |
C) Avantage des hybrides.
Les variétés hybrides F1 ont des qualités supérieur aux autres variétés.
Différentes qualités:
- augmentation du rendement
Au niveau des productions florales
Grosseur des différents organes
Nombre de fleurs plus important
Au niveau des productions légumières:
Grosseur des différents organes
Nombre de fruits plus important et bien formés.
-Accroît la résistance à certain problème sanitaires.
Exemple: résistance du bégonia par rapport à l’oïdium
-création de nouveaux coloris.
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