Mise en évidence d'une communication chimique et origine du messager

• Protocole expérimental :

Des graines de maïs sont mises à tremper dans de l'eau pendant 24 heures puis déposées sur une double couche de papier ménage dans un bac. Quand les germinations ont atteint le stade de la Fig. 1, elles sont déposées sur de la gaze comme le montre la Fig. 2.

Fig. 1: graines de maïs de 48 heures. Il faut alors les déposer sur de la gaze sur un bocal.

Fig. 2 : il est possible d'obtenir des coléoptiles très droits avec le dispositif photographié ci-contre. Les graines ayant commencé à germer sont disposées sur de la gaze maintenue par des élastiques sur des bocaux remplis d'eau. L'ensemble du dispositif est éclairé bien verticalement. On choisira les coléoptiles les plus droits.

Au bout de cinq jours, des coléoptiles se sont développés et mesurent environ 2 cm. On choisit ceux qui sont bien droits et on les répartis en quatre lots :

- un premier lot servant de témoins car ils n'ont reçu aucun traitement alors que l'apex des coléoptile sera ôté dans les trois autres lots (si possible sous la loupe binoculaire, en prenant soin de préserver la jeune feuille qui apparaît sous le coléoptile).

- Un deuxième lot ayant l'apex enlevé.

- un troisième lot, apex ôté mais remplacé par un cube de gélose contenant de l'auxine (ici l'AIA de synthèse à 10^-4).

- un quatrième lot avec l'apex recouvert d'un cube de gélose sans AIA.

Pour obtenir les cubes de gélose, il faut couler celle-ci dans une boîte de Pétri puis réaliser un cadrillage formant des mailles de 2 mm environ.

• Observation et acquisition des résultats :

Afin de conserver la taille des coléoptiles, il est possible de les déposer momentanément sur un scanner et d'en faire une image au bout de temps plus ou moins longs de culture.
Pour que la manipulation soit plus facile, on peut les épingler sur des bandes d'éponge de 1,5 cm d'épaisseur comme le montre la Fig. 3. Ces bandes sont disposées dans une boîte (Fig. 2) en veillant bien à recouvrir les racines de la rangée précédente par l'éponge de la suivante. Ainsi les germinations sont bien maintenues et leurs racines trempent bien dans l'eau qui sera déposée au fond.

Fig. 3 : coléoptiles épinglés sur une bande d'éponge.
Fig. 4 : bandes d'éponge déposées dans les boîtes de culture. Les bandes sont disposées sur les racines des précédentes.

La Fig. 5 présente un exemple d'image qui peut être obtenue à l'aide d'un scanner.

• En haut (A), nous avons les coléoptiles en début de culture après les traitements suivants :

- 1 et 2 : coléoptiles témoins sans traitement;
- 3 et 4 : coléoptiles décapités;
- 5 et 6 : coléoptiles décapités mais l'apex est remplacé par un cube de gélose ayant reçu une solution à 10^-4 d'auxine;
- 7 et 8 : coléoptiles décapités mais l'apex est remplacé par un cube de gélose sans auxine.

• En bas (B), les coléoptiles après 48 heures de culture.

fig 5 : un exemple de résultats numérisés

• Traitement des résultats :

Il s'agit de bien mettre en évidence le rôle de l'apex. Pour cela il est possible de mesurer avec une règle la longueur des coléoptiles au début et à la fin de l'expérience pour en déduire le pourcentage d'accroissement. Toutefois, des mesures plus précises peuvent être obtenues en utilisant le logiciel MESURIM, téléchargeable sur le site de l'académie d'Amiens (http://www.ac-amiens.fr/svt/outiprat/Mesurim/Index.htm). Sur ce site, une documentation détaillée précise les différentes fonctions du logiciel.

Après avoir donné l'échelle de l'image à l'aide de la fonction "Outils Créer une échelle", à partir d'une longueur connue (l'échelle au bas à droite de l'image numérisée), il suffit de tracer un trait entre les deux extrémités du coléoptile pour connaître sa longueur précise.

Voici une copie d'écran de MESURIM avec l'image ci-dessus en cours de mesure :

• Traitement des résultats :

Dans un tableur comme "EXCEL", le tableau et le graphe suivant peuvent être réalisés :

La différence entre les échantillons 1-2 (témoins) et 3-4 montre la nécessité de l'apex du coléoptile dans la croissance. La présence d'un cube diffusant de l'auxine (5-6) provoque une croissance supérieure au témoin. Sans auxine, les cubes de gélose n'ont aucun effet (7-8).

Les éditions Didier © tous droits réservés