Sélection de la résistance à un herbicide - publié le 07/02/2013

Résumé du document

La sélection naturelle est une théorie de Darwin (1859) qui permet d'expliquer l'adaptation des espèces à leur environnement au fil des générations, en précisant les mécanismes de l'évolution.
On y retrouve des conditions spécifiques pour que l'évolution d'un caractère biologique se produise. Il doit y avoir une variabilité phénotypique qui doit être héritable mais aussi être un facteur concernant le succès de la reproduction ou de la survie des individus.

En plus de cette évolution, un autre paramètre entre en jeu : il s'agit de la notion de compétition. Ce paramètre nous indique qu'un individu sera plus compétitif dans un milieu donné par rapport aux autres. On a donc une notion d'environnement qui entre également en compte dans cette évolution. On sait que l'évolution se fait pour le bien de l'espèce. Or une notion importante à rajouter est la compétition intra-spécifique, un mécanisme influant sur l'évolution des espèces qui s'exerce au sein d'une même espèce et ce, pour le bien de l'individu. Nous allons nous intéresser particulièrement à cette notion lors de notre étude de la sélection de la résistance à un herbicide chez une algue.

[...] La Fig. 1, présente le nombre de colonies sur les boîtes de Pétri en fonction de la concentration de Métribuzine mise lors de la mise en culture dans les flacons. Quand on étudie la souche résistante (CC2479), on constate que sa densité augmente très peu sur une boite avec Métribuzine. Sur un milieu sans herbicide, elles augmentent en nombre suivant les concentrations en ce dernier qu'il y avait dans les flasques lors de la phase de croissance des populations d'algues. On voit que quand on n'a pas de Métribuzine, on obtient en moyenne 64 colonies alors que quand on met 10 µM de Métribuzine, on obtient une moyenne de 145 colonies. Si on augmente la concentration de Métribuzine (50 µM), on a en moyenne 14 colonies, on voit donc le nombre de colonies diminué.
Quand on étudie la souche sensible (CC3269), on remarque là aussi que sa population croit très peu sur un milieu avec Métribuzine et particulièrement encore moins que la souche résistante.

[...] Pour la boite M+, on s'attendait à voir les résistantes qui se développent sur celle-ci, or ce n'est pas le cas dans notre expérience. On peut donc émettre l'hypothèse que l'herbicide, en fonction de la durée du contact avec l'algue, a permis le développement des résistantes après quelques jours de mise en culture. Mais après un laps de temps, la contamination à la Métribuzine étant trop forte sur la durée, les résistantes sont également mortes, et nous n'avons donc pas pu les dénombrer vu qu'elles n'ont pas poussé sur les boites de Pétri. (...)

Extraits

[...] On peut donc émettre l'hypothèse que l'herbicide, en fonction de la durée du contact avec l'algue, a permis le développement des résistantes après quelques jours de mise en culture. Mais après un laps de temps, la contamination à la Métribuzine étant trop forte sur la durée, les résistantes sont également mortes, et nous n'avons donc pas pu les dénombrer vu qu'elles n'ont pas poussé sur les boites de Pétri. C'est ce qu'on pourrait observer ici étant donné que nous constatons beaucoup moins de résistantes sur les boites que sur les boites M-. [...]

[...] On peut donc imaginer un problème lors des manipulations. Suite à ces expériences, nous pouvons effectuer plusieurs critiques qui pourraient être les causes directes dans la variabilité de nos résultats. Tout d'abord, le comptage des algues avec les cellules de Malassez reste approximatif et aléatoire, même si cet outil est un des meilleurs en termes de rapidité et de qualité de comptage pour ce type d'expérience. En effet, de temps à autre, lors des comptages, il a pu y avoir des amas de colonies qui n'étaient donc pas ou mal comptables, ce qui rajoute une marge d'erreur. [...]

[...] La résistance de la souche à la Métribuzine est bien mise en avant, et la quantité de Métribuzine incorporée lors de la phase de croissance de la population aide même la résistante à se développer (Fig.5) Box-plots représentant le traitement 50/50, c'est à dire le nombre de colonies de chacune des deux souches ensembles sur les boites de Pétri en fonction de l'absence ou présence de différentes concentrations de Métribuzine lors de la croissance (CC2479 = résistante ; CC3269 = sensible). Ainsi, sur les boites de Pétri sans Métribuzine, on voit que la souche résistance est en plus grande quantité quand il y a une faible quantité d'herbicide que quand il n'y en a pas. [...]

[...] Nous allons nous intéresser particulièrement à cette notion lors de notre étude de la sélection de la résistance à un herbicide chez une algue. Les pressions de sélection exercées par les activités humaines ont conduit à de forts impacts évolutifs dans le monde naturel. En agriculture, l'introduction des herbicides dans les systèmes de culture a révolutionné l'agrosystème. Cependant, l'emploi intensif de ces molécules a eu pour conséquences l'apparition de plantes résistantes prenant le dessus sur les sensibles grâce à la sélection naturelle. [...]

[...] Si on s'intéresse aux algues résistantes, on remarque qu'elles sont en plus grandes proportions colonies) dans un milieu avec une forte concentration d'herbicide, même si cette variation reste très faible. Nous effectuons comme précédemment des tests de Student pour comparer les deux souches entre elles. Pour les souches qui ont été cultivées dans un milieu sans Métribuzine, on constate que les deux souches ne sont pas significativement identiques (Probt = 0,0231669 0,05). [...]