La cryoconservation des embryons somatiques, polliniques et zygotiques

Résumé

La cryoconservation des embryons d'espèces végétales peut être utilisée pour la conservation d'embryons d'espèces à semences récalcitrantes, d'embryons somatiques, d'embryons issus de croisements incompatibles et de matériel haploïde, embryons polliniques ou anthères.

Les données bibliographiques présentées font ressortir la très grande hétérogénéité des processus de cryoconservation mis au point: nature et concentration des substances cryoprotectrices, mode et vitesse de congélation, réponse du matériel. Cette diversité est illustrée par la présentation des résultats obtenus pour la cryoconservation de deux matériels différents: les embryons somatiques de palmier à huile et les embryons zygotiques de colza.

Pour la congélation des embryons somatiques de palmier à huile, le saccharose est employé comme agent cryoprotecteur. La vitesse de refroidissement peut varier de 0,5 à 200°C min.⁻¹ sans répercussion sur la survie des embryons. Des différences n'apparaissent que lors de la reprise de l'embryogenèse adventive des deux clones étudiés. Pour leur congélation, les embryons zygotiques de colza sont placés 24 heures en milieu liquide fortement concentré en saccharose avant l'adjonction de DMSO (5 à 10%). Seule la congélation rapide en paillettes permet d'obtenir leur survie et leur développement en plantes normales.

La comparaison des résultats obtenus sur ces deux matériels avec les données bibliographiques présentées permet de dégager sept points principaux qui peuvent conditionner la réussite de la cryoconservation d'embryons d'une espèce donnée. Ce sont: l'espèce et le génotype, la taille et le stade de développement des embryons, la teneur en eau et la déshydratation, la nature et la concentration des agents cryoprotecteurs, le mode et la vitesse de congélation, le réchauffement, le posttraitement.

Summary

Cryopreservation of plant embryos can be used for the conservation of embryos of recalcitrant species, somatic embryos, hybrid embryos which abort at early developemental stages and haploid material, pollinic embryos or anthers.

Scientific data presented emphasize the large heterogeneity of cryopreservation processes concerning the nature and concentration of cryoprotectants, the method and rate of freezing, the response of frozen material. This diversity is illustrated by the presentation of results concerning the cryopreservation of two different materials: somatic embryos of oil palm and zygotic embryos of oil seed rape. In order to freeze somatic embryos of oil palm, sucrose is employed as cryoprotectant. The freezing rate can vary from 0.5 to 200°C min.⁻¹ without consequences on the survival of embryos. Differences between the two clones studied appear only during the recovery of adventive embryogenesis. For their cryopreservation, the zygotic embryos of oil seed rape are placed during 24 hours in a liquid medium enriched with sucrose before the adding of 5 to 10% of DMSO. Only rapid freezing in straws ensures their survival and their development into normal plants.

Comparison of results concerning these two materials with scientific data presented allows to bring out seven important points which can condition the successful cryopreservation of embryos of a given species: species and genotype, size and stage of development, water content and dehydration, nature and concentration of cryoprotectants, method and rate of freezing, thawing and post-treatment.