Morphogenèse
génotype
et phénotype

Tp 1ère S

Brassica rapa , phénotype en rosette, après 12 jours de culture.

Objectifs
- Suivre les étapes de la mise en place de 2 phénotypes morphologiques (port de la plante) en cultivant 2 lignées pures de Brassica rapa à développement rapide , l'une à port en rosette, l'autre à élongation normale.
- Etablir une relation entre génotype et phénotype.
- Montrer que l'apport d'un facteur exogène (hormone de croissance) peut modifier un phénotype morphologique sans changer le génotype (non hérédité d'un caractère phénotypique acquis).
- Mettre en évidence l'action d'une hormone végétale, l'acide gibbérellique sur la croissance de la plante.
- Initier à la pratique mendélienne.
L'expérimentation permet d'aborder différents aspects du thème "Morphogenèse végétale et établissement du phénotype", elle peut constituer un excellent support pour les TPE (croissance ou hériter, innover...)

Principe
- Cultiver une lignée pure de Brassica rapa à port en rosette (feuilles à la base, très court hypocotyle, pratiquement pas d'élongation des entre-noeuds) de génotype ros/ros et une lignée pure témoin à élongation normale de la tige, de génotype ros+/ros+. Une mutation dans un seul gène est responsable (à l'état homozygote) du phénotype "rosette", la plante présentant un déficit en acide gibbérellique.
- Appliquer de l'acide gibbérellique (100ppm) après une semaine de culture et pendant 7 jours à la moitié des plants en rosette.
- Comparer leur développement (mesures éventuelles) avec celui des plants qui n'ont pas été traités et avec celui des témoins.
- Réaliser un croisement (pollinisation) entre les plants qui ont été traités, déterminer le phénotype et le génotype des descendants.

Le mode opératoire détaillé n'est pas proposé ici, il est disponible chez Jeulin avec les graines et le matériel nécessaire pour réaliser l'expérimentation.

Résultats: Voir images J 10 , J 15 , J 17.
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Les plants,"en rosette" au début , qui ont été traités par l'acide gibbérellique Ga3, développent un port pratiquement identique à celui des témoins, avec élongation normale des entre-noeuds alors que les plants non traités conservent leur particularité morphologique.
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La descendance des plants traités par Ga3 est constituée par 100% de plantes au phénotype en "rosette": les parents ont donc conservé le génotype ros/ros. Le caractère acquis n'est pas transmis à la descendance.
- L'acide gibbérellique, appliqué en très petite quantité sur le bourgeon apical agit à distance du point d'application sur l'élongation des entre-noeuds: c'est une hormone. Ga3 est produit en quantité suffisante par la plante de génotype ros+/ros+.
- Un croisement entre plantes à phénotype "en rosette "et plantes à élongation normale fournit des descendants hérérozygotes à phénotype morphologique "normal".