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Les Protoplastes
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10-Fusion spontanée de protoplastes
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Dès que des protoplastes ont été isolés, les chercheurs ont cherché à obtenir des fusions entre protoplastes. Des fusions spontanées ont été observées dans des populations de protoplastes juste après leur isolement. Pendant quelques temps on a pensé que ceci était une première étape vers une fusion dirigée.
En fait il n’en était rien. Lors de la division cellulaire, la nouvelle paroi (phragmoplaste) qui sépare les deux cellules filles permet des communications intercellulaires par des plasmodesmes et au moment de la plasmolyse, certaines cellules peuvent rester attachées par ces structures et communiquer entre elles.

plasmodesmes entre deux celules plasmolysées
plasmodesmes entre deux celules plasmolysées (test PATAg)
Deux cellules jointives (MET, contraste:acétate d'uranyle); la paroi n'est pas contrastée
Deux cellules jointives (MET, contraste:test PATAg des polysaccharides); des plasmodesmes relient les deux cellules à travers la paroi bien contrastée.

Même après la digestion par les enzymes, ces cellules peuvent rester en contact à ce niveau.

plasmodesmes après digestion de la paroi
Même après la digestion complète de la paroi les cellules peuvent reste solidaires par leurs plasmodesmes.
Clchés au MET: à gauche, acétate d'uranyle; à droite test des polysaccharides

Ceci peut être mis en évidence en réalisant des protoplastes à partir de méristèmes de racine. Ce sont des files cellulaires sans paroi qui sont isolées et en fonction des pressions, certaines d’entre elles fusionnent par élargissement des plasmodesmes qui ne sont plus dans une paroi rigide.

fusion spontanée par les plasmodesmes

Un exemple de fusion spontanée par leurs plasmodesmes entre cellules méristématiques de racine d'oignon.
a
, isolement d'une file de cellule dans sa paroi commune;
b, file de cellules complètement isolée; la paroi a complètement disparu;
c
, fusion spontanée de deux cellules jointives (flèche).

Enfin, si l’on fait un mélange de deux populations de protoplastes, seuls les protoplastes de même origine fusionnent ce qui exclue des fusions interspécifiques spontanées.


Expérience : Des protoplastes sont préparés enzymatiquement à partir d'une feuille de poireau. Une deuxième préparation est effectuée à partir d'une feuille de poireau colorée par le rouge neutre. Les protoplastes de cette deuxième préparation ont leur vacuole colorée en rouge. On mélange ces deux populations et on observe. Les fusions spontanées sont rares mais concernent toujours des protoplastes de la même origine.

protoplastes de feuille de poireau
protoplastes de poireau colorés par le rouge neutre
Protoplates de poireau chlorophylliens
Protoplates de poireau colorés par le rouge neutre
fusion spontanée de protoplastes chlorophylliens
fusion spontanée de protoplastes colorés
Dans le mélange de protoplastes, une fusion entre deux protoplastes non colorés
Dans le mélange de protoplastes, une fusion entre deux protoplastes colorés par le rouge neutre.

De nombreux chercheurs (Bourgin et coll., Withers et coll., Keller et coll.) ont analysé les conitions de fusion spontanée et conclu qu'il s'agissait d'une fusion par les plasmodesmes sans intérêt pour l'obtention d'hybrides

 

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auteur de la page : Roger Prat

Bibliographie sommaire :
BOURGIN J.P. et coll. 1972. Fusion de protoplastes de tabac. in "coll. intern. CNRS N° 212", p. 429-435.
PRAT R. 1972. Contribution à l'étude des protoplastes végétaux, I-Effet du traitement d'isolement sur la structure cellulaire. J. Microscopie 14, 85-114.
WITHERS L.A. et coll. 1972. Fine structure on spontaneous and induced fusion of higher plant protoplasts. J. Cell Sci. 11, p. 59-75.

 

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