L'évolution normale
des semis est la suivante à cette époque. Au bout de quatre
mois, la graine présente un renflement considérable, et
une protubérance centrale en forme de pointe ; au bout de neuf
mois elle porte un rudiment de feuille et de racine ; au bout de quinze
mois, une feuille développée et une racine naissante ; après
vingt-deux mois deux feuilles et une longue racine ; Le vingt septième
mois trois feuilles et deux racines.
Germination
aseptique des Phalaenopsis
La
base de ce chapitre est une série d'articles écrits par M.
Gaston Bultel responsable des cultures chez Rothschild à Armainvilliers
extraits de numéros de la Revue Horticole parus entre le 16 novembre
1924 et le 16 juin 1926. Les photographies sont issues de la revue "La
Nature" du 2 décembre 1922 (article de Costantin
et Magrou).
Rhizoctonia
repens isolé de Cattleya, Laelia, Brassavola, Sophronitis,
Coelogyne, Dendrobium, Angraecum, Cymbidium. Mycelium rampant, blanc
jaunâtre, à filaments moniliformes ramifiés.
Ils provoquent la germination des orchidées ci-dessus.
Rhizoctonia
lanuginosa hébergé par Odontoglossum, Miltonia, Cochlioda.
Il n'étend pas son pouvoir germinatif au-delà des
plantes de ces genres. Son mycelium est généralement
très enveloppant, il forme un voile épais de couleur
blanche prenant par la suite une teinte jaunâtre, ses sclérotes
sont nombreux.
Rhizoctonia
mucoroïdes. Il se distingue facilement, même avec une
loupe de faible grossissement dans les racines de Phalaenopsis ou
de Vanda. Son prélèvement en est facilité.
Il forme un voile épais à longs filaments serrés.
Les filaments moniliformes forment de nombreux petits sclérotes
sur ce voile qui prend une couleur brune.
Noël Bernard
n'a jamais obtenu de forme fructifère parfaite de ces différents
champignons. Il a pensé que dans les serres à orchidées
ils se maintenaient sous leur forme stérile. Il émettait
toutefois l'hypothèse que les formes parfaites pourraient être
trouvées un jour ou l'autre.
Le Dr Burgeff
classe les champignons endophytes dans la tribu des Ascomycétes.
Il juge quant à lui qu'il y a au moins 6 groupes de champignons
qui peuvent intervenir.
Noël Bernard
espérait aussi que l'emploi de Rhizoctonia d'un groupe au contact
de graines ne se rapportant pas à ce groupe aurait pour effets
d'obtenir des plantes hybrides différentes de celles obtenues de
mêmes graines contaminées par le champignon se rapportant
à leur genre. C'était bien sur une erreur et dès
1914 on s'en aperçut.
Dégénérescence
On notera un
désaccord entre Noël Bernard et Burgeff à ce sujet,
sans doute dû à la nature des milieux de culture employés.
Burgeff utilise des milieux moins riches en hydrate de carbone alors que
Noël Bernard avec des milieux plus chargés obtient un feutrage
d'amas mycélien qui, très virulent, enveloppe et détruit
les graines au cours des premières semaines.
Un champignon
isolé en novembre 1904 s'est révélé actif
en août 1905, mais un an plus tard il était complètement
dégénéré.
Technique
Elle se divise en 4 parties.
-La préparation
des milieux de culture artificiels ou naturels. Par milieux artificiels
nous entendons les solutions organiques ou minérales, liquides
ou solides, préparées d'après la méthode pasteurienne
; par milieux naturels, ceux composés de matériaux ordinairement
employés en horticulture : Sphagnum, fibre, osmonde, couar*, etc...
-Isolement du
champignon endophyte.
-Récolte
aseptique des graines.
-Semis et repiquage
des jeunes plantules.
* couar = fibre de coco..
Préparation
du substratum
Noël
Bernard avait adopté des milieux organiques à base
de salep à 30 pour mille et donnant la concentration neuf
qu'il amenait à des concentrations différentes moins
élevées par addition d'eau. Il se servait de la concentration
3, gélosée, pour la culture de ses champignons et
de la concentration 1 pour le semis de ses graines. La solution
liquide imbibant par le bas une petite plaque de coton hydrophile
lui paraissait préférable pour les semis de Phalaenopsis
et de Vanda, et cette même solution solidifiée par
12 pour mille d'agar-agar, servait aux semences de Cattleya, Odontoglossum.
Pour les
préparations liquides, il faut faire macérer à
froid pendant 24 heures, 60 gr de salep dans deux litres d'eau et
chauffer ensuite dans l'autoclave jusqu'à 120°, puis
à la sortie de l'autoclave, il faut remplacer l'eau évaporée
par un poids égal d'eau tiède. Cette décoction
est décantée le lendemain.
On n'en conserve
que la partie liquide qui subit une nouvelle stérilisation et peut
ainsi être conservée jusqu'à son emploi. A ce moment,
elle est versée dans les récipients de culture munis d'une
petite plaque de coton hydrophile et stérilisée de nouveau.
Pour les préparations
solides, il ne faut pas séparer après macération
la partie liquide de la partie solide, on y ajoute 10 pour mille d'agar-agar
et l'on chauffe à l'autoclave à 120°. Aussitôt
sortie, cette préparation, encore chaude, est versée directement
dans les récipients destinés à recevoir les semences,
et après stérilisation, les tubes ou flacons sont placés
dans une position inclinée.
Burgeff employait
de préférence les solutions minérales et surtout
le liquide A de Meyer dont la composition est la suivante :
-Un litre d'eau distillée.
-Un gramme de phosphate de
potasse.
-Un dixième de gramme
de chlorure de sodium.
-Un dixième de gramme
de chlorure de calcium.
-Trois dixièmes de
gramme de sulfate de magnésie hydraté.
-Un centième de gramme
de perchlorure de fer.
-Un demi gramme de chlorhydrate
d'ammoniaque
-agar-agar à 12 ou
15 pour mille.
1
Il ajoutait au
moment de la cuisson une dose d'amidon variant avec les cultures auxquelles
les préparations étaient destinées. Par exemple 0,5
gr pour les cultures pures de Rhizoctonia de Cattleya et 5 gr pour les
autres genres.
La préparation
de ce mélange se faisait de la manière suivante. On faisait
dissoudre à froid pendant 24 heures les produits composant le liquide
A de Meyer et la dose d'agar-agar portée à 15 pour mille,
puis, dans un récipient émaillé ou en terre cuite,
l'on procédait à la cuisson menée jusqu'à
ébullition et continuée à petit feu pendant quarante
minutes environ. En cours d'opération, l'on ajoutait la dose d'amidon
jugée nécessaire et l'on neutralisait, s'il y avait lieu,
avec du carbonate de potasse. Le mélange bouillant était
versé dans les récipients de culture, puis stérilisé
à l'autoclave.
Pour obtenir
une surface rugueuse on étendait sur le dessus après refroidissement
une légère couche d'osmonde hachée menue et préalablement
passée à l'étuve. Une nouvelle stérilisation
s'imposait, mais cette fois dans un jet de vapeur d'une durée de
20 minutes.
Cette manipulation
laborieuse a été par la suite simplifiée avec une
seule stérilisation.
On peut ajouter
à la surface des milieux ainsi préparés des fragments
de racines provenant de plantes du même groupe que celles d'où
sont issues les graines à semer, avec l'espoir de voir celles-ci
contaminer le milieu. Néanmoins, les résultats sont plus
surs en utilisant des rhizoctonia cultivés in-vitro.
La contamination
est infiniment plus certaine, la germination plus assurée si on
inocule quelques jours avant d'y répartir les semences, les composts
destinés à recevoir celles-ci. Ainsi préparé,
ce compost est déjà envahi par le mycélium qui, de
suite, prend possession des graines et en favorise la germination.
Un procédé
très pratique imaginé par Burgeff consiste à infester
longtemps à l'avance un substratum tout préparé que
l'on a toujours sous la main au moment désiré. Il se sert
principalement de sphagnum et de fibres de polypode, ou mieux, de sphagnum
et d'osmonde hachée ; ces milieux étant acides de leur naturel
et cette acidité s'accroissant en cours d'ébullition, ne
devront être bouillis que peu de temps dans de l'eau de pluie, ils
seront ensuite pressurés pour en extraire l'eau en suspend, et
lavés dans de l'eau de pluie bouillie et refroidie. Cette eau est
également éliminée en partie tout en laissant cependant
la masse suffisamment imprégnée. Des flacons très
propres sont emplis de ce mélange, ils sont fermés avec
un bouchon de coton cardé et stérilisés pendant une
demi-heure environ à 100°c pour supprimer les champignons parasites
et leurs spores.
Après
refroidissement, il est procédé à l'inoculation en
prélevant à partir des tubes renfermant des cultures pures
à l'aide d'instruments propres et flambés, des fragments
assez gros de gélose infestée.
Ces flacons
ainsi préparés, bien fermés, sont conservés
dans un local sain à une température modérée.
Peu à peu, à la loupe, ou même à l'oeil nu,
on peut voir les filaments mycéliens envahir le milieu et se développer
presque sur les parois du verre. Trois ou quatre semaines après,
ce substratum peut être employé pour les semis de graines.
Il suffit d'en prendre une partie que l'on place dans des pots ou de préférence
dans des récipients en verre pouvant se fermer, puis on y répartit
les graines à la surface même ou sur une toile recouvrant
celle-ci. Ce procédé donna entière satisfaction jusqu'en
1908 avant la mise en pratique des semis en tubes aseptiques. M
le Dr Gratiot estime que l'influence du rhizoctonia joue un grand
rôle dans la végétation des plantes adultes. Il obtint
des sujets de grande vigueur, notamment sur le Vanda en continuant à
inoculer avec les champignons virulents convenant à leur genre,
le compost dans lequel ces plantes étaient cultivées. Mais
ce champignon qui n'est indispensable que dans les cultures en tube l'est-il
plus pour amener vigoureusement les plantes à l'âge adulte
et ne pourrait-on pas, comme pour les germinations asymbiotiques, le remplacer
par un équivalent. Le sucre, sous quelque forme qu'on l'emploie,
étant dans ces cultures l'élément sans lequel les
graines restent inertes : Il y a lieu de penser qu'en l'employant sous
une autre forme plus appropriée aux plantes cultivées en
pots, il pourrait jouer là aussi le même rôle que le
champignon. La canne à sucre, le sorgho, l'écorce et les
feuilles d'érables récoltés en sève, hachés
et séchés, la betterave, la carotte, et tant d'autres, amenés
en petits granules presque à l'état de farine entreraient
dans une proportion à déterminer dans le compost ordinairement
employé et en l'enrichissant provoqueraient peut-être cette
végétation luxuriante constatée par le Dr Gratiot.
Isolement
du champignon endophyte
Cette opération
est la plus importante et la plus délicate de celles que nécessitent
les cultures symbiotiques.
Notons que l'isolement
du champignon est plus délicat chez les orchidées tropicales
que chez nos orchidées indigènes. L'infestation étant
moins régulière dans les racines des premières. On
ne la trouve que dans les parties jeunes des racines, mais jamais cependant
à leur extrême pointe, alors que les parties arrières
ne recèlent que des masses amorphes n'ayant plus aucun pouvoir.
Chez nos orchidées indigènes, on trouve des hyphes encore
vivantes dans les parties anciennes. Il faut choisir des racines en plein
compost, jamais celles qui sont aériennes ou qui sont adhérentes
aux parois extérieures des vases de culture. Il faut débarrasser
les racines de toutes les impuretés qui y adhérent, puis
les laver au pinceau dans une eau savonneuse, les rincer plusieurs fois
dans de l'eau stérilisée, et les placer ensuite sur du papier
buvard également stérilisé.
Pour l'isolement
du champignon, Noël Bernard se servait d'un microscope redresseur,
permettant de pouvoir, sous l'objectif, disséquer facilement une
coupe de racine ou une jeune plantule placée sur une lame de verre
propre et flambée, sur laquelle était déposée
une goutte de décoction de salep stérile. A l'aide d'aiguilles
flambées, la racine était disséquée, les pelotons
mycéliens détachés des cellules flottaient alors
dans le liquide ; les meilleurs étaient choisis et prélevés
à l'aide d'un fil de platine flambé et aussitôt placés
dans des tubes à essais renfermant le milieu de culture préparé
à cet effet. Noël Bernard conseillait d'isoler non pas un
seul peloton, mais une plage infestée contenant plusieurs pelotons.
Il ajoutait qu'en opérant ainsi, on courrait plus de risques d'avoir
une culture rendue impure par les bactéries, mais qu'il était
facile d'isoler le champignon à l'état pur quand il avait
franchi les colonies bactériennes.
Burgeff se servait
d'un microscope de laboratoire ; il humectait une lame préalablement
flambée, d'une goutte d'eau stérilisée, puis, avec
un rasoir bien nettoyé et passé vivement à la flamme,
pratiquait des coupes longitudinales dans les fragments de racines et
examinait celles-ci dans la goutte d'eau sous la lumière de l'objectif
du microscope. Le champignon cherché étant trouvé,
l'épiderme de la racine était vivement arraché et
ensuite plusieurs cellules contaminées étaient prélevées
et transportées immédiatement dans des boites de Pétri,
en les poussant sur la surface de la gelée. Après quelques
jours, 10 à 15, on prélevait des fragments de gélose
infectés avec une aiguille flambée pour inoculer d'autres
récipients.
Dans la pratique,
les semeurs procèdent de manière plus simple, moins scientifique,
mais plus astucieuse. Les coupes de racines sont colorées au besoin
au bleu lactique pour découvrir plus facilement le champignon,
celui-ci repéré, on le prélève directement
et on transporte les pelotes recueillies dans les tubes prêts à
les recevoir. La rapidité de la dissection assure seule les risques
d'infections ultérieures.
Le champignon
peut aussi s'obtenir de jeunes plantules sans avoir recours à la
dissection ; celles qui sont septiques sont désinfectées
comme il sera indiqué plus loin pour la désinfection des
graines impures, les autres, prélevées des tubes aseptiques,
sont placées dans des récipients préparés
pour recevoir les champignons isolés.
Après
quelques jours, 5 ou 6, si aucune moisissure étrangère ne
se présente, ces petites plantules sont écrasées
sur le milieu ou elles sont placées et le champignon, quand le
choix est bien fait et l'opération bien conduite, s'échappe
pour contaminer le milieu, donnant ainsi de lavis de Noël Bernard,
un champignon régénéré.
Récolte
des graines
Des graines de
bonne qualité sont indispensables pour obtenir une germination
régulière. Une étude au microscope ou avec une bonne
loupe permet de se rendre compte de la qualité de celles-ci.
On préférera
celles qui forment une sorte de proéminence à leur partie
centrale.
Pour les cultures
aseptiques, les fruits ou les gousses et les graines doivent être
récoltés aseptiquement, sous peine de voir les substratums
sur lesquels elles sont réparties, envahis par des moisissures
étrangères.
Rien n'est plus
facile que de récolter aseptiquement les graines d'orchidées,
et cependant, ce procédé, si simple soit-il, est généralement
peu en faveur chez les praticiens qui paraissent préférer
récolter leurs semences sans aucune précaution, quitte par
la suite, à les désinfecter à l'aide de solutions
de sublimé, d'hypochlorite de calcium, d'eau oxygénée,
etc...
Avec un peu
de pratique, on discerne facilement le moment où le fruit peut-être
détaché de la plante qui le porte, ce qui se produit un
peu après que le fruit jaunit et se ride à l'extrémité.
Le fruit détaché,
transporté dans un local sain, est trempé ou badigeonné
d'alcool et flambé au-dessus d'une lampe à alcool, puis,
à l'aide d'instruments propres et flambés, on procède
à l'extraction des graines qui sont reçues dans des boites
stériles immédiatement refermées. En les plaçant
dans un local sain, à température moyenne, on peut différer
le semis sans crainte.
Pour désinfecter
des graines impures, on utilise une solution de sublimé au millième
dans de l'eau distillée stérile et un tube de verre ouvert
aux deux extrémités. A l'une d'elle est fixée une
gaze légère sur laquelle sont posées les graines
qui peuvent être ainsi plongées dans le désinfectant
et retirées très facilement. A la sortie de ce bain qui
dure 5 minutes, elles sont, avec le tube qui les contient, agitées
pendant plusieurs minutes dans de l'eau distillée stérile
renouvelée plusieurs fois, puis rincées afin qu'il ne reste
plus trace de sublimé.
Semis.
Repiquage
En possession
de bonnes graines récoltées aseptiques ou désinfectées,
de tubes de cultures pures de champignon et de récipients avec
substratum préparés pour recevoir les semences, l'on procède
à la répartition de celles-ci en se servant de petits instruments
bien propres et flambés aussi souvent que cela parait nécessaire.
Les tubes ou
flacons sont débouchés isolément ; Leur ouverture
est présentée à la flamme avant l'introduction des
semences qui sont alors réparties aussi régulièrement
que possible.
Quand il s'agit
de cultures symbiotiques, le champignon endophyte peut, s'il n'y est déjà,
être inoculé aussitôt, mais il est préférable
d'attendre 4 ou 5 jours afin de se rendre compte si les graines, bien
que récoltées aseptiquement, n'ont pas apporté avec
elles de moisissures étrangères. Aprés cette constatation
on procède à l'inoculation du champignon endophyte en se
servant d'une petite pelle ou d'une aiguille en platine dont on a aplati
la pointe, et flambée. Le tube contenant une culture pure de rhizoctonia
est débouché, et après avoir passé l'ouverture
dans la flamme on prélève un petit morceau de gélose
infesté que l'on transporte aussi vivement que possible dans le
récipient contenant les graines semées. Ces récipients
sont chaque fois, avant et après chaque opération, flambés
et rebouchés immédiatement. A la dernière opération,
un petit morceau de coton cardé est légèrement brûlé
et enfoncé de telle sorte qu'il reste environ 1 cm d'intervalle
entre ce bouchon et un autre coton hydrophile imprégné de
solution de sublimé à 1 pour mille qui complète la
fermeture et vient diminuer les risques toujours grands de contamination
extérieure.
Ainsi préparées,
les cultures peuvent être placées dans le milieu chaud et
humide qui leur convient. Ces diverses opérations doivent être
effectuées dans un local sain.
Le repiquage
des jeunes sphérules en milieu stérile peut-être différé
si les milieux sont restés indemnes de contaminations extérieures,
l'on constate, en effet, que la végétation, dès leur
jeune âge, est plus grande chez les plantes enfermées dans
leur prison de verre que chez celles de même provenance repiquées
en pots, mais lorsqu'elles sont infectées, la seule chance de les
sauver est de les repiquer immédiatement sur substratum ordinaire.
Ces moisissures qui nuisent aux jeunes germinations ne paraissent pas
faire souffrir les petites plantes portant quelques feuilles.
Ce repiquage
différé jusqu'à ce que les plantes portent plusieurs
feuilles est fait, soit en récipient fermé, soit en pots
ou en terrines.
Il y a parfois
avantage à repiquer plus tôt les jeunes sphérules,
c'est lorsque celles-ci ont été élevées dans
des milieux très concentrés, qui sont indispensable pour
provoquer les germinations asymbiotiques, mais deviendraient nuisibles
par la suite. Des jeunes sphérules de Phalaenopsis seront repiquées
sur des milieux plus dilués, telle la solution de Meyer, gélosée
et additionnée de 1,5 gr à 2 gr pour mille d'amidon.
Culture
asymbiotique
Il faut utiliser
des milieux riches. Le saccharose, le glucose, ou de préférence
le fructose, paraissent indispensables. La peptone joue également
son rôle employée à faible dose.
M Knudson indique
la composition suivante :
-Eau distillée 1000
g..
-Nitrate de calcium 1 g..
-Sulfate de magnésie
0,25 g..
-Sulfate bibasique de potasse
0,25 g..
-Chlorure de fer 0,05 g..
-Sulfate d'ammoniaque 0,50
g..
-Agar-agar 15 g..
-Sucre de canne 20 g..
1
Les résultats sont bons pour Phalaenopsis
et autres.
Si il nous est agréable de constater
que les cultures symbiotiques ont fait leurs preuves, cela n'implique
pas que le champignon est indispensable à la germination
des orchidées. Noël Bernard, non seulement le prévoyait,
mais avait réussi à obtenir quelques germinations
sans avoir recours au champignon endophyte, en se servant de substances
organiques plus concentrées que celles données aux
semences avec rhizoctone (1908).
A Armainvilliers, M Bultel obtient de
meilleurs résultats dans la germination asymbiotique des
Phalaenopsis que par germination symbiotique. Les plantules sont
plus vigoureuses.
Le petit film qui suit,
visible sur le site de l'INA, permet d'apprécier la méthode
utilisée en 1935 pour semer des Orchidées. Il n'est pas question
ici de phalaenopsis mais le principe était le même. Après
une présentation de l'établissement et de quelques techniques
de culture, le documentaire aborde rapidement la reproduction par semis;
récolte des graines immatures, semis sur milieu gélosé,
évolution du semis (le champignon n'est toujours pas présent),
récolte et culture du champignon pour une mise en culture séparée,
ensemencement avec le champignon d'un flacon destiné à recevoir
des plantules germées sur milieu gélosé, plantation
des semis sur le milieu infesté par les champignons, évolution
des semis puis enfin repiquage in-vivo. L'idée que le champignon
était obligatoire à une bonne évolution des plantes
était alors acceptée par tous bien que la démonstration
ait été faite deux décennies plus tôt que les
graines pouvaient germer seules sur des milieux de culture in-vitro et poursuivre
un développement normal sans intervention du champignon. le film
se termine par d'autres étapes de la culture et quelques vues des
serres.
Knudson
: des progrès décisifs
Le premier article
de Knudson
concernant la multiplication asymbiotique des orchidées parut en
1921 dans le bulletin de la Société Royale d'Histoire naturelle
d'Espagne, pendant un séjour d'étude de deux ans qu'il effectuait
en Europe, partageant son temps entre l'Espagne et la France. Ses premiers
essais concernaient des semis d'Epidendrum, de Cattleya et de Laelia en
utilisant le milieu de Pfeffer et une modification de celui-ci, le milieu
"B" de Knudson.
A peu près
ignoré du monde scientifique, ce premier rapport fut suivi en 1922
d'un second article, beaucoup plus développé dans une parution
aux Etats-Unis, "Botanical Gazette volume 73", qui reçut
un accueil beaucoup plus favorable.
Dans le même
temps, l'Orchid Review publie plusieurs articles relatant les expériences
faites par Knudson. On y donne la constitution des bouillons de culture
et le procédé employé pour la désinfection
des semences impures.
Les premières
expériences de Knudson remontent précisément au 14
janvier 1919 avec un semis de Cattleya mossiae effectué sur du
milieu de Pfeffer. Au premier juillet 1919, les semis laissaient déjà
apparaître leurs premières feuilles. Le 18 juillet 1919,
il semait des graines d'un hybride entre le Cattleya intermedia et le
Cattleya Lawrenceana sur son milieu "B" additionné de
2% de glucose et sur le même milieu additionné de 2% de sucrose.
En juin 1920 tous les semis étaient bien développés.
Il en concluait que la germination pouvait être indépendante
de l'action de tout champignon.
Il poursuivit
ses expérimentations et effectua son premier semis de Phalaenopsis
en 1925 (Phalaenopsis Schilleriana).
La méthode
de Knudson fut très contestée à ces débuts.
Un mycologiste du British Museum alla même jusqu'à comparer
une germination d'orchidée sans champignon à un Hamlet sans
Prince du Danemark. En France, Costantin, maître de Noël Bernard,
et Magrou, cousin de ce dernier, perçurent les travaux de Knudson
comme une attaque contre les travaux concernant les semis symbiotiques.
Costantin prétendit que les semis de Knudson ne pourraient jamais
fleurir et que l'absence de symbiose léserait la croissance de
la plante. Puis, devant l'apparition des premières fleurs, il affirma
que celles-ci ne fleurissaient que parce que les plantes avaient été
envahies pendant leur vie d'adulte.