Introduction et conservation in vitro de Germplasme de Tomate (Lycopersicon Esculentum)

La tomate est l’un des légumes les plus cultivés et les plus consommés de par le monde. C’est par le volume de la production le troisième légume au plan mondial après la pomme de terre et la patate douce (Wikipédia, 2005). Au Sénégal le marché du double concentré de tomate représente environs 12 000 tonnes correspondant à 70 000 tonnes de tomate fraîche. Cette demande bien qu’étant réduite n’a été que très rarement satisfaite (Dramé, 2003). Exceptionnellement durant cette saison 2004- 2005, la production a atteint un record de 100 000 tonnes (L’Office, 2005). Malgré les résultats satisfaisants enregistrés dans le secteur, un certain nombre de problèmes subsistent dans la culture de la tomate et sont parfois liés aux semences. En effet, la SOCAS, principal fournisseur en semences des producteurs de la vallée du fleuve Sénégal ne distribuait aux paysans que deux variétés de tomate. C’est ce qui d’ailleurs avait poussé les professionnels du secteur à proposer l’intervention d’un deuxième fournisseur de semences et l’expérimentation de nouvelles variétés dans les bassins de production (CIFA, 2000).

Généralités sur la tomate

Historique

L’histoire documentée de ce fruit débute lors de la conquête du Mexique par les Espagnols. De récents travaux archéologiques ont montré des traces de domestication du genre Lycopersicon dans les zones côtières de Pérou (Tabone, 2000). La conquête du Mexique en 1519 permit à la tomate de traverser l’Atlantique. En Europe (Italie, Espagne) elle fut cultivée comme plante ornementale pendant trois siècles environs car on la croyait toxique à cause de sa parenté avec la mandragore (Schumann, 2004). Il faudra attendre le milieu du 18ème siècle pour que les ouvrages scientifiques reconnaissent enfin sa comestibilité et ses qualités alimentaires. Depuis lors la tomate est trouvée dans tous les pays. Et elle constitue l’un des légumes les plus consommés de par le monde (Bal & Abak, 2003).

Position systématique

La tomate : Lycopersicon esculentum (Miller, 1768) appartient à la classification suivante :

Embranchement : Phanérogames
Sous embranchement : Angiospermes
Classe : Dicotylédones
Sous classe : Gamopétales
Ordre : Solanales
Famille : Solanacées
Genre : Lycopersicon
Espèce : esculentum

La tomate appartient au genre Lycopersicon qui fait partie de la famille des Solanacées tout comme l’aubergine, le poivron, le tabac, la pomme de terre. La caractéristique principale qui distingue le genre Lycopersicon du genre Solanum est le type de déhiscence des anthères : latérale pour le premier et terminal pour le second (Padapoulos, 2001) .

Le genre Lycopersicon comprend deux sous-genres caractérisés par la couleur typique de leurs fruits à maturité. Ces deux sous genres sont le sous genre Ericopersicon aux baies vertes non comestibles et le sous genre Eulycopersicon aux baies rouges comestibles. La tomate appartient à ce sous genre de même que la tomate de Corinthe (Lycopersicon pimpinellifolium) (Tabone, 2000). Le tableau qui suit présente quelques membres du genre Lycopersicon ainsi que leur distribution géographique et leurs caractères chromosomiques.

Description de la tomate

La tomate est une plante herbacée à port rampant et aux tiges ramifiées. Les tiges, les feuilles et les jeunes fruits sont couverts de poils de deux sortes, poils simples et poils glanduleux (Messiaen, 1989). Les poils glanduleux sont couronnés par quatre cellules contenant une huile essentielle appelée solanine et qui répand une odeur caractéristique lorsqu’on froisse la plante (Chibane, 1999).

Le système racinaire

Le système racinaire chez la tomate est très puissant et ramifié sur les 30 premiers centimètres (Wikipédia, 2005). Il est constitué d’une racine pivotante bien structurée et d’un grand nombre de racines latérales. La plante développe également des racines adventives qui peuvent être utiles lorsque les racines sont endommagées ou atteintes de maladies (Padapoulos, 1991).

La tige
La tige de la tomate est herbacée, naturellement rampante si elle n’est pas soutenue par un tuteur (Messiaen, 1989). La tige est vigoureuse et ramifiée comme chez les autres solanacées.

Les feuilles
Les feuilles sont composées et velues. Elles sont indispensables pour la photosynthèse. En effet les vieilles feuilles perdent leur pouvoir photosynthétique et deviennent même nuisibles pour la plante chez laquelle elles peuvent causer des retards de croissance des fruits (Messiaen, 1989). Après avoir déployé deux cotylédons ovales et foliacés, la plante produit sept à quatorze feuilles comptant de plus en plus de folioles avant de développer sa première inflorescence.

Germination et croissance

Les graines de tomate de couleur blanche sont aplaties et velues. Le poids de 1000 graines varie entre 3 et 4 grammes selon la variété (Chibane, 1999). Chez la tomate, la germination est épigée (Messiaen, 1989). A mesure que la radicule s’enfonce dans le substrat (planche 1), l’hypocotyle (portion de tige située sous les cotylédons) adopte une forme courbe désignée sous le nom de crochet plumulaire. Ce crochet s’allonge jusqu’à la surface du sol où la lumière contribue à le redresser et à le verdir. Lorsque la plante est fermement ancrée dans le sol et que le crochet plumulaire s’est complètement redressé, les téguments se détachent des cotylédons et tombent sur le sol (Padapoulos, 1991). Chez la tomate, deux types de croissance peuvent être observées :
– la croissance indéterminée (planche 1) : dans ce cas après la production de la première inflorescence, on compte en général trois feuilles entre chaque bouquet pourvu de quatre à douze fleurs (Messiaen, 1989).
– la croissance déterminée : après la production du premier ou deuxième bouquet floral, on ne compte plus qu’une ou deux feuilles entre les inflorescences et la tige s’arrête avec une inflorescence terminale (Messiaen, 1989).

Floraison
Les fleurs de tomate de coloration jaune clair sont regroupées en grappes florales. La tige principale de la grappe (pédoncule) peut se ramifier une ou plusieurs fois. La ramification est souhaitable du fait qu’elle augmente le nombre de fleurs par grappes (Padapoulos, 1991). Les fleurs de la tomate cultivée sont caractéristiques et généralement composées de cinq sépales qui constituent le calice et de cinq pétales qui constituent la corolle (Padapoulos, 1991). L’ovaire est surmonté d’un style et entouré par les étamines. Celles-ci s’ouvrent par des fentes internes et tombent directement sur le stigmate qui généralement n’émerge pas du cône staminal (Messiaen, 1989). L’autopollinisation est donc ainsi assurée (Padapoulos, 1991). C’est pour cela que la tomate est considérée comme une plante autogame.

Table des matières

Introduction
A.Revue bibliographique
1 Généralités sur la tomate
1.1- Position systématique
1.2- Historique
1.3- Description de la tomate
1.3.1 Le système racinaire
1.3.2 La tige
1.3.3 Les feuilles
1.4- Germination et croissance
1.5- Floraison
1.6- Fructification
1.7- Exigences climatiques
1.7.1-Température
1.7.2- Humidité relative
1.7.3- Lumière
1.8- Utilisations de la tomate
2. Généralités sur la culture in vitro
2.1- Composition du milieu de culture
2.1.1- Eau
2.1.2 – Eléments minéraux
2.12.1- Les macroéléments
2.1.2.2- Les microéléments ou oligoéléments
2.1.3- Substances organiques
2.1.3.1- Sucres
2.1.3.2- Vitamines
2.14- Régulateurs de croissance
2.1.4.1- Les auxines
2.1.4.2- Les cytokinines
2.1.4.3- Les giberellines
2.1.5- Autres composés naturels
2.1.6- La gélification du milieu par l’agar
2.2- Les conditions de culture
2.2.1- Stérilisation du milieu et du matériel de culture
2.2.2- La température
2.2.3- La lumière
2.3- La culture in vitro de la tomate
2.3.1- Effet de la lumière
2.3.2- Effet du milieu de culture
2.3.3- Effet de la concentration de sucres
2.3.4- Le développement de plantes haploîdes
2.3.5- Développement d’hybrides somatiques
2.3.6- la micropropagation
B- Matériels et méthodes
1- Matériel
1.1- Matériel végétal
1.2- Milieux de culture
2- Méthode de culture
2.1- Désinfection du matériel végétal et ensemencement
2.2- Micropropagation
2.2.1 Comparaison des capacités organogènes entre noeud axillaire et nœud apical
2.2.2 Influence de l’ANA combinée à la BAP sur le bourgeonnement et l’élongation des noeuds axillaires
2.2.3 Influence de la BAP sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires
2.2.4 Influence de la kinétine sur le bourgeonnement et L’élongation des nœuds axillaires
2.2.5 Influence de la zéatine associée au lait de coco sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires sur le milieu LS
2.2.6 Influence de la zéatine associée au lait de coco sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires sur le milieu MS
2.2.7 Influence de la zéatine combinée à la BAP sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires
2.3- Enracinement
2.4- Acclimatation
3- Conditions de culture
C- Résultats
1- Taux de germination
2- Micropropagation
2.1- Effet du type d’explant sur les potentialités organogènes chez des différentes variétés
2.2- Influence de la BAP combinée à l’ANA sur le bourgeonnement et l’élongation des noeuds axillaires chez la variété Le4
2.3- Influence de la kinétine sur le bourgeonnement et l’élongation Des noeuds axillaires chez la variété Le4
2.4- Influence de la BAP sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires chez la variété Le4
2.5- Influence de la zéatine et du lait de coco sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires chez la variété Le4 sur le milieu MS
2.6- Influence de la zéatine et du lait de coco sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires chez la variété Le4 sur le milieu LS
2.7- Influence de la zéatine combinée à la BAP sur le bourgeonnement et l’élongation des nœuds axillaires chez la variété Le4 sur le milieu LS
2.8- Autres résultats enregistrés lors de la de la micropropagation
3- Enracinement
3.1- Enracinement dans les milieux MS et LS
3.2- Enracinement dans le milieu MS additionné de BAP et d’ANA
3.3- Enracinement dans le milieu MS additionné de kinétine
3.4- Enracinement dans le milieu MS supplémenté de BAP
3.5- Enracinement dans les milieux à zéatine
4- Acclimatation
4.1- Première acclimatation
4.2- Deuxième acclimatation
D- Discussions
1- Desinfection et germination
2- Micropropagation
2.1- Comparaison des capacités organogènes entre nœuds apicaux et nœuds axillaires
2.2- Influence des cytokinines sur le développement des nœuds axillaires
2.3- Influence de la BAP associée à l’ANA
2.4- Autres résultats enregistrés lors de la micropropagation
3- Enracinement
4- Acclimatation
E- Conclusions

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