Soutenance mémoire
SYSTEMATIQUE DES CAFEIERS
Le genre Coffea, créé par DE JUSSIEU (MOWAN, 1978), appartient à la grande famille des Rubiaceae. Cette famille comporte plus de 10400 espèces, essentiellement ligneuses (MARBERLEY, 1987) , regroupées en 630 genres (BREMER et JANSEN, 1981) . Les caféiers sensu lato constituent la tribu des Coffeae (BRIDSON et VERDCOURT, 1988) . Les espèces groupées dans cette tribu sont des arbres et arbustes à fleurs blanches, de type 4-5 jusqu’à 12, groupées en glomérules d’inflorescence racémique à l’aisselle des feuilles. Les ovaires possèdent 2 loges contenant chacune un ovule. Les graines présentent un sillon ventral plus ou moins invaginé, signe distinctif de leur placentation originale, dite «cofféene» (LEROY, 1980) . La tribu des Coffeae est subdivisée en deux genres (tableau 1) : le genre Coffea et le genre Psilanthus (BRIDSON, 1987) . Chacun des 2 genres est subdivisé en sous-genres inégalement riches en espèces. Les espèces du genre Coffea sont classées en deux sous-genres : Coffea et Baracoffea. Les espèces appartenant au genre Psilanthus sont regroupées en deux sous-genres : Psilanthus et Afrocoffea (BRIDSON et VERDCOURT, 1988 ; BRIDSON, 1994) . Le sous-genre a une répartition limitée au continent africain et à la région malgache. Il se divise en deux sections : les Eucoffea et Mascarocoffea.
Les Eucoffea : Cette section de caféiers spontanés, inféodés à l’Afrique orientale, centrale et occidentale, renferme les espèces cultivées, Elle est subdivisée par CHEVALIER (1947) , à partir de divers critères comme :
– la coloration des fruits à maturité : rouge : Erythrocoffea, comprenant les deux principales espèces commerciales (C. arabica, C. canephora) .
noire : mélanocoffea.
– La taille des arbres adultes :
très développée : Pachycoffea.
peu développée : Nanocoffea.
– L’origine géographique :
Afrique orientale : Mozambicoffea.
Les Mascarocoffea (CHEVALIER, 1938) : Cette section de caféiers spontanés de Madagascar, des îles Mascareignes et de l’archipel des Comores est caractérisée par une impressionnante diversité de formes et de caractères morphologiques. L’analyse simultanée de la variabilité de leur comportement phénologique, de leurs caractères morphologiques, agronomiques, technologiques et chimiques, et des inter-croisements, ont conduit CHARRIER (1975) à regrouper les Mascarocoffea en six séries :
– série Verae.
– série Multiflorae.
– série Mauritianae-Humblotianae.
– série Garcinioïdes.
– série Subterminales.
Les hybrides interspécifiques (RAKOTOMALALA, 1992 ; RABEMIAFARA et al, 1998)
Les hybrides diploïdes entre Mascarocoffea et C. canephora
Les hybrides hexaploïdes entre C. arabica et Mascarocoffea
Les hybrides tétraploïdes trois voies (GCA ou Ratelo) entre C. eugenoïdes x C. canephora) x C. arabica
PREPARATION DES BOUTURES
Les premiers essais de bouturage ont été effectués avec des boutures d’une longueur de deux à quatre nœuds. L’avantage de faire des boutures courtes (1 nœud) est apparu par la suite.
Découpage en bouture feuillue à un nœud. Les boutures, provenant de rameaux semi-aoûtés, sont à un nœud. Le limbe des feuilles est amputé de la moitié de sa surface pour limiter l’encombrement des bacs et réduire l’évapotranspiration (SNOECK, 1968) . Les boutures sont disposées côte à côte les unes des autres. Les limbes des feuilles sont posés sur la surface du sable ou se chevauchent. Le talon est enterré presque verticalement jusqu’au ras du pétiole.
Eclairement et aptitude au bouturage Le taux d’éclairement est un facteur très important. Il doit être réglé en fonction de l’intensité de l’éclairement régional saisonnier. L’aptitude au bouturage varie avec les espèces et même les variétés. C. Canephora se bouture très facilement, avec un taux de réussite variant, suivant les clones, de 70% à près de 100%. Le bouturage de C. arabica exige plus de soins. La variété hybride 344 AT0 est facile à bouturer.
Culture de méristème : KARTHA et LONDONO (1971)
La culture de méristème est possible chez Coffea. Toutefois, sa mise œuvre est malaisée du fait de la présence d’exsudats cireux autour des bourgeons terminaux et d’oxydations phénoliques polluant le milieu de culture. De plus, son rendement est faible et son pouvoir multiplicateur insuffisant.
Analyse de la qualité de l’ADN
Le résultat de la migration sur gel d’agarose (Figure 12) montre que les ADN sont restés dans les puits de dépôts. Ces non-migrations sont dues au haut poids moléculaire des ADN génomiques. La concentration de 0,5% en agarose du gel ne permet pas de bien séparer les fragments d’ADN car son domaine de résolution optimal est compris entre 1 à 40 kb (kilobases) de molécules d’ADN linéaires. Cette migration permet d’observer la qualité des ADN obtenus. L’isolement d’ADN des plantes est très difficile par l’existence des composés secondaires tels que les polysaccharides, les polyphenols qui s’associent aux acides nucléiques en formant une matrice gélatineuse et provocant une coloration marron due à l’oxydation phénolique. L’utilisation du tampon d’extraction (Maréchal-Drouard , Guillemaut ; 1994) par l`intermédiaire de la cystéine a résolu ces deux problèmes lors de la manipulation. Le pH 5,5 du tampon d’extraction bloque l’ionisation et l’apparition d’oxydation phénolique durant l’extraction et précipites une grande quantité de matériels indésirables.
Résultat de la digestion de l’ADN
L’observation du résultat de la migration des ADN digérés (Figure 13) montre la présence de traînées et les ADN sont restés dans les puits et ne migrent pas. En général, après digestion par des enzymes de restriction l’électrophorégramme doit présenter des bandes séparées de poids moléculaires différents. Or, le résultat ne reflète pas ceci. La photo 17 permet d’expliquer ce résultat car la migration sur gel d’agarose des extraits d’ADN non digérés montre sur cette figure que des traînées sont présentes. Ces traînés sont dus à des coupures au niveau des molécules d’ADN survenues au cours de la reconcentration des extraits bruts. Donc les enzymes de restriction ne peuvent pas couper au niveau de leurs sites de restriction par le fait de la destruction des molécules d’ADN. Les non-migration des ADN pourraient s’expliquer aussi par la qualité des enzymes de restriction. En effet, la mauvaise conservation de ces enzymes provoque la destruction de leur fonction.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
I- DONNEES SUR LES CAFEIERS
I-1- Systématique des caféiers
I-2- Description des espèces utilisées
I-2-1- Coffea arabica variété bourbon
I-2-2- Coffea racemosa
I-2-3- Coffea perrieri (A-5)
I-2-4-Variété hybride AM2
I-2-5-Variété hybride 344 AT0 (ET6-18 x GC1T0)
II- PROPAGATION VEGETATIVE DES CAFEIERS : le bouturage
II-1- Transport des bois de bouture
II-2- Préparation des bacs de bouturage
II-3- Préparation des boutures
II-3-1 Découpage en bouture feuillue à un nœud
II-3-2 L’éclairement et aptitude au bouturage
III-CULTURE IN-VITRO
III-1- Historique
III-2 –Réaction des explants mis en culture
III-3- Méthodes de régénération in-vitro appliquées au caféier
III-3-1- Culture de méristème
III-3-2- Microbouturage
III-3-3- Embryogenèse somatique
– A partir de microboutures
– A partir de fragments de feuille
– Embryogenèse sur ovule de caféier
– Par culture d’anthères
– Par fusion de protoplastes
DEUXIEME PARTIE : MULTIPLICATION IN VITRO DES ESPECES UTILISEES
I- MATERIELS
I-1- Le matériel végétal
I-2- Les milieux de culture
I-3- Préparation des milieux de culture
I-4- Les régulateurs de croissance
I-4-1- Les auxines
A/ Les auxines naturelles
B/ Les auxines de synthèse
I-4-2- Les cytokinines
I-5- Préparation des régulateurs de croissance
II- METHODES DE CULTURE
II-1-Multiplication par microbouturage
II-1-1- Stérilisation des explants
II-1-2-Mise en culture des nœuds
II-2- Embryogenèse somatique
II-2-1 Embryogenèse somatique indirecte sur fragments de feuille
III- RESULTATS ET DISCUSSION
III-1- Désinfection des microboutures
III-2- Résultats des microbouturages
III-3- Rhizogenèse
III-4- Embryogenèse somatique indirecte
III-5- Evolution des cals des variétés AM2 et 344 ATo
TROISIEME PARTIE : EXTRACTION D’ADN GENOMIQUE
I- EXTRACTION D’ADN GENOMIQUE DE CAFEIER
I-1 Le matériel végétal
I-2 Méthodes
I-2-1 Préparation de la solution d’extraction
I-2-2 Broyage et purification des noyaux
I-2-3 Extraction de l’ADN
I-2-4 Séparation de fragments d’ ADN par électrophorèse en gel d’agarose
II- ANALYSE DE L’ADN GENOMIQUE PAR DIGESTION A L’AIDE DES ENZYMES DE RESTRICTION
III- RESULTATS ET DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
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