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Micropropagation végétale automatisée : comment améliorer l’efficacité du laboratoire

Micropropagation végétale automatisée : comment améliorer l’efficacité du laboratoire

Automatiser certaines étapes de la micropropagation végétale à l’aide d’un préparateur de milieux permet de réduire considérablement le temps de travail et les coûts. Découvrez pourquoi.

SOMMAIRE

Résumé

La micropropagation végétale permet de multiplier des plantes génétiquement identiques dans des conditions de laboratoire contrôlées. Cependant, lorsque le processus est réalisé manuellement, il peut être chronophage, nécessiter une importante main-d’œuvre et présenter des risques de contamination.

Dans cet article, nous analysons comment l’automatisation, notamment grâce aux préparateurs de milieux de culture, permet d’améliorer l’efficacité, la reproductibilité et la sécurité dans les laboratoires de culture tissulaire végétale.

Qu’est-ce que la micropropagation végétale in vitro ?

La micropropagation de plantes in vitro est une méthode utilisée pour cloner des plantes complètes de façon asexuée. La plante souhaitée est répliquée à partir d’un explant – il peut s’agir de feuilles, tiges, racine ou graines – puis elle est cultivée en laboratoire, dans un environnement artificiel et contrôlé.

De cette façon, on s’affranchit des contraintes climatiques et des parasites, entre autres éléments externes, et on est en mesure de contrôler des aspects tels que la température, l’humidité ou les nutriments essentiels. Ceci permet de multiplier génétiquement des plantes de qualité homogène et sans maladies, identiques à l’échantillon de départ dont l’explant a été prélevé.

Il existe deux types de micropropagation de plantes in vitro :

Étapes de la micropropagation

Revoyons les étapes du processus de micropropagation de plantes pour identifier à quel moment on peut utiliser un préparateur de milieux afin d’optimiser le flux de travail opérationnel dans les laboratoires de culture de tissus végétaux :

1. Sélection

Avant de procéder à la micropropagation, il est nécessaire de sélectionner la plante à répliquer, généralement en fonction de son état de croissance actif, de son développement sain et vigoureux, ainsi que de ses caractéristiques génotypiques et phénotypiques.

Une fois la plante choisie, elle doit être introduite progressivement dans le laboratoire ou la serre, au cours d’un processus pouvant durer plusieurs semaines, voire plusieurs mois, afin d’obtenir une culture aseptique et exempte de maladies.

Germination de graines en conditions contrôlées pour la propagation végétale

2. Échantillonnage et culture

Les explants sont prélevés à partir de la plante sélectionnée, puis désinfectés afin d’éviter que les micro-organismes présents à la surface des tissus végétaux ne posent problème lors des étapes ultérieures de la micropropagation. Ils sont ensuite placés dans un milieu de culture préalablement stérilisé.

C’est à cette étape qu’intervient le préparateur de milieux, qui permet d’élaborer, de stériliser, de refroidir et de distribuer les milieux de culture grâce à un seul appareil et avec une excellente reproductibilité entre les lots. Il permet d’automatiser ces tâches habituellement réalisées de façon manuelle.

L’utilisation d’un préparateur de milieux permet d’augmenter la productivité, de réduire les coûts, d’améliorer la qualité, de libérer de la main-d’œuvre pour des tâches qui apportent plus de valeur et, surtout, d’éliminer les erreurs humaines et de minimiser les risques d’accidents.

Technicien manipulant des explants végétaux en conditions stériles pour la culture in vitro

3. Multiplication

Une fois les explants placés dans un environnement contrôlé et dans le milieu de culture – généralement composé d’eau, de macroéléments, de microminéraux, de régulateurs de croissance, de vitamines, de sucres et d’un agent gélifiant –, ils germent au bout d’une à deux semaines.

Les bourgeons issus de ces explants sont séparés et cultivés à nouveau, toujours en conditions stériles et dans un milieu frais, afin d’induire la formation de nouveaux bourgeons. Cette opération est répétée jusqu’à obtenir la quantité souhaitée de plantes.

Ce processus est appelé sous-culture. Il permet l’obtention de vitroplants, c’est-à-dire des plantes génétiquement identiques à la plante mère, obtenues à partir de tissus tels que les feuilles, les tiges, les racines ou même les graines.

Plantes cultivées in vitro dans des tubes à essai contenant un milieu de culture stérile en laboratoire

4. Élongation et enracinement

Les bourgeons obtenus se développent dans leurs milieux de culture respectifs et commencent à former des racines jusqu’à développer un système racinaire et atteindre une taille appropriée pour les transférer à un substrat en conditions de serre en vue de leur acclimatation. Pour réaliser ces nouveaux milieux de culture, on peut utiliser à nouveau le préparateur de milieux.

On procède ensuite à l’enracinement, qui consiste à appliquer in vitro ou ex vitro des agents d’enracinement (synthétiques ou naturels) pour stimuler la croissance des racines et des bourgeons.

En général, on utilise des auxines et/ou des gibbérellines (GA) : les auxines favorisent la formation des racines, tandis que les gibbérellines stimulent l’élongation des plantules.

Ces substances peuvent être utilisées seules ou en combinaison, selon le protocole établi.

Plantules en croissance dans des plateaux sous conditions contrôlées dans un laboratoire de micropropagation végétale

5. Acclimatation et croissance

L’acclimatation est réalisée pour permettre aux plantes de s’adapter progressivement à l’environnement extérieur et aux conditions de vie naturelles.

Selon le système d’enracinement utilisé —in vitro ou ex vitro—, cette phase peut se dérouler de différentes manières.

Lorsque l’enracinement a lieu in vitro, les jeunes plantes doivent ensuite être transférées dans des serres, car elles nécessitent un environnement contrôlé qui favorise leur croissance et leur adaptation.

En revanche, si l’on opte pour un enracinement ex vitro, le processus d’acclimatation a lieu simultanément, car les plantes s’adaptent directement aux nouvelles.

L’objectif de cette étape est d’obtenir des exemplaires prêts à être transplantés directement au champ, en pépinière ou en serre.

Processus d’acclimatation de plantes micropropagées en serre après culture in vitro

Avantages de la micropropagation

Comme vous le savez, les avantages de la culture végétale in vitro sont nombreux. Nous n’en citerons que quelques-uns :

De meilleurs résultats avec les préparateurs de milieux des Séries TLV-MP et AE-MP de RAYPA

La micropropagation de plantes in vitro est, sans aucun doute, une technique qui offre d’excellents résultats à tous les niveaux. Toutefois, elle peut également présenter certains inconvénients, notamment lorsque certaines étapes du processus sont effectuées manuellement. Dans ces cas, les laboratoires de culture de tissus végétaux peuvent être confrontés à des problèmes tels que la contamination des échantillons ou même des accidents de travail, entraînant des arrêts de production et des retards.

Afin d’éviter ces situations et de pouvoir automatiser une partie du processus, RAYPA a conçu les préparateurs de milieux des séries TLV-MP et AE-MP. Un seul appareil permet de réaliser cinq opérations essentielles : la préparation, la stérilisation, le refroidissement, la distribution et le nettoyage automatique des tuyaux de distribution.

Grâce aux préparateurs de milieux de RAYPA, vous obtiendrez un milieu homogène et une manipulation sécurisée, grâce à l’agitation réglable, au système de refroidissement actif et aux dispositifs de sécurité rigoureux. Vous pourrez ainsi garantir la qualité de vos produits, assurer une excellente reproductibilité d’un lot à l’autre et réduire les risques d’accidents.

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RAYPA Lab

Équipe de professionnels spécialisée dans la stérilisation par autoclave et la préparation de milieux de culture, avec une expertise en microbiologie, contrôle qualité et biotechnologie.

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