La culture de semis par culture tissulaire, également appelée culture de semis par culture tissulaire, est une méthode de culture de semis utilisant divers organismes vivants, tels que les tissus (épiderme, cortex, cellules médullaires, endosperme, etc.) d'organes végétaux (racines, tiges, extrémités de tiges, bourgeons, feuilles, fleurs, fruits, etc.) et les protoplastes, afin de leur offrir les conditions propices à leur croissance et à leur développement, et ainsi de donner naissance à des plantes complètes. Elle repose sur le principe de la différenciation cellulaire totipotence. Aujourd'hui, la culture tissulaire est devenue une forme importante de culture de semis en usine.

1. Avantages de la technologie de culture de tissus végétaux

Comparée aux méthodes traditionnelles de multiplication végétale telles que le semis et le bouturage, la culture de tissus végétaux présente les caractéristiques suivantes : l'objet cultivé est minuscule, c'est-à-dire qu'il présente une surface relativement réduite. Par exemple, le méristème de l'extrémité de la tige ne mesure que 0,01 à 0,05 mm , ce qui permet d'économiser du matériel de multiplication. Cette méthode permet d'améliorer efficacement le coefficient de multiplication, notamment lorsque le matériel maternel est limité ( par exemple, une seule plante d'excellente qualité ) . L'environnement de croissance de l'objet cultivé est optimal pour sa croissance et son développement. Par exemple, les nutriments minéraux, les niveaux d'hormones végétales, la température, la lumière, etc. peuvent être régulés artificiellement pour atteindre un niveau optimal, créant ainsi des conditions favorables à la croissance et au développement des plantes. L'objet cultivé peut éviter les infections par des agents pathogènes microbiens et les dommages causés par les insectes, ce qui favorise la croissance saine des nouvelles plantes. Le processus de développement normal de l'objet cultivé peut être induit artificiellement. Les variations impossibles à observer dans des conditions normales de multiplication peuvent faciliter la sélection et la sélection de nouvelles variétés, notamment ornementales.

2. Application de la technologie de culture de tissus végétaux en horticulture

2.1 Reproduction rapide et à grande échelle de variétés de haute qualité

La rapidité de la multiplication des cultures par culture tissulaire étant sa principale caractéristique, elle est particulièrement pertinente pour la multiplication de certaines variétés « célèbres, excellentes, spéciales, nouvelles et uniques » à faible coefficient de propagation, impossibles à multiplier par semis. L'individualité du matériel génétique garantit une cohérence génétique optimale, permettant ainsi une miniaturisation et une précision optimales tout au long du processus de test et de production. Cela permet non seulement d'économiser de la main-d'œuvre et des ressources matérielles, mais aussi de mieux contrôler la composition du milieu de culture, la température et l'humidité, l'intensité et la qualité de la lumière, ainsi que le cycle lumineux, permettant ainsi des tests et une production tout au long de l'année. L'application de la culture tissulaire à la multiplication rapide et à grande échelle de variétés d'excellence présente donc un fort potentiel.

Deuxièmement, grâce à la reproduction in vitro rapide, associée au fait qu'elle n'est pas affectée par les conditions climatiques régionales, il est possible de cultiver de nouvelles variétés et de préserver des plantes rares, et d'étendre et d'augmenter la reproduction à un rythme des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers ou des millions de fois plus rapide que les méthodes conventionnelles pour fournir des semis de meilleure qualité.

De plus, la culture tissulaire favorise la préservation des gènes d'excellentes variétés. La sélection florale, par hybridation et sélection des semences, permet d'accroître la variété et la couleur des fleurs afin de répondre aux besoins d'un plus grand nombre. Cependant, elle pose certains problèmes. L'homogénéité des gènes est importante, car il est difficile d'obtenir des changements uniformes chez la descendance. Des plantes de meilleure qualité peuvent être sélectionnées et divisées selon les besoins, et des plantes parfaitement identiques à la plante mère peuvent être obtenues. En effet, les semis issus de la culture tissulaire sont développés à partir des tissus ou organes de la plante mère et peuvent en conserver toutes les caractéristiques, notamment la forme et la couleur des fleurs, la forme des plantes et leur résistance au stress.

2.2 Culture de plants exempts de virus

La détoxification des plantes est actuellement la méthode la plus répandue et la plus efficace de la culture de tissus végétaux. Les plantes ornementales étant généralement multipliées par voie végétative, par greffage, division, etc., les agents pathogènes peuvent facilement être transmis à la génération suivante par le corps végétatif, les outils de coupe ou le sol, ce qui accélère la propagation et l'accumulation des virus, aggravant ainsi les dommages causés par les maladies virales aux plantes.

Selon les statistiques, on compte jusqu'à 100 types de virus chez les plantes ornementales, et ce nombre augmente d'année en année. De nombreuses plantes ornementales ont souffert de maladies virales, ce qui a sérieusement affecté leur valeur ornementale. Par exemple, les bulbes et les cormes de plantes comme les lys et les œillets ont fortement dégénéré, et les fleurs d'orchidées sont devenues petites et rares, voire déformées. Ces problèmes ont affecté leur valeur ornementale et ont même conduit à l'extinction de certaines variétés, ce qui a limité leur développement dans une certaine mesure. C'est également l'une des principales raisons pour lesquelles les fleurs ne peuvent pas se développer à l'étranger. Une production à long terme permet de conclure que la technologie de culture de tissus végétaux permet d'éliminer efficacement les virus des plantes. La répartition des virus chez les plantes sensibles est inégale, et leur nombre varie selon les parties et l'âge. Dans la zone proche du sommet de la tige, plus le virus est proche, plus sa concentration est faible. Comme il n'y a pas de faisceau vasculaire dans la zone du méristème, la transmission des virus ne peut se faire que par communication de cellule à cellule, qui n'est pas aussi rapide que la vitesse de division et de croissance cellulaire, de sorte que le nombre de virus à proximité du point de croissance de la plante est très rare.

Compte tenu des raisons susmentionnées, lors de la culture d'apex, afin d'assurer sa survie, plus l'apex est petit, mieux c'est. Un apex trop grand aura un impact important sur la détoxification. La taille des apex varie selon les plantes et les virus. En général, l'apex mesure 0,2 à 0,5 mm et comporte un ou deux ébauches foliaires.

2.3 Préserver les ressources en matériel génétique

La production florale repose sur les ressources génétiques existantes. En raison des catastrophes naturelles, de la compétition entre organismes et de l'impact des activités humaines sur la nature, un nombre considérable d'espèces végétales ont disparu ou sont en voie de disparition. L'extinction d'espèces biologiques dotées de caractéristiques génétiques uniques constitue une perte irréversible. La culture tissulaire permet de préserver toutes les caractéristiques génétiques de la plante mère, ce qui permet d'importantes économies de main-d'œuvre et de ressources matérielles, et de prolonger la durée de conservation, garantissant ainsi la préservation des ressources génétiques.

3. Tendance de développement de la technologie de culture de tissus végétaux

Élément essentiel de la biotechnologie moderne, la culture de tissus végétaux est passée du laboratoire à la production commerciale, créant ainsi une richesse considérable pour l'humanité. Avec les progrès de la science et de la technologie, notamment ceux des sciences de la vie, la culture de tissus végétaux évoluera dans les directions suivantes.

3.1 Amélioration des équipements de soutien pour les semis de culture tissulaire

L'automatisation, l'intégration et la précision des instruments et équipements nécessaires à la culture de tissus végétaux faciliteront grandement l'utilisation et l'exploitation des équipements et amélioreront l'efficacité de la production. Par exemple, l'avènement des stérilisateurs haute pression avec contrôle automatique de la temporisation, de la température et de la pression a considérablement simplifié les procédures de stérilisation dans le processus de culture de tissus.

3.2 Spécialisation des milieux de culture

Les milieux de culture finis, spécialisés et sérialisés contribueront à la promotion et au développement commercial des technologies de culture de tissus végétaux. Une variété de milieux de culture prêts à l'emploi simplifie grandement les processus de pesée et de préparation. Le choix des milieux de culture dépend des méthodes de culture et des caractéristiques des plantes.

3.3 Standardisation des plants de culture tissulaire

La culture de tissus végétaux est simplifiée, popularisée et industrialisée. La simplification de son fonctionnement favorisera sa popularisation et sa production industrielle. Le développement de la technologie des bioréacteurs accélérera sa commercialisation. On peut prédire que le contenu scientifique et technologique de la culture de tissus végétaux sera encore amélioré à l'avenir, et qu'elle jouera un rôle accru dans la production horticole.