Biologie
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Organes et cycle sexuels chez Neurospora crassa
Explication

Si l'on dépose chaque spore d'un asque sur une boîte différente de milieu de croissance, au bout d'un certain temps, on verra apparaître des structures particulières sur chaque mycélium :

  • De fins diverticules aériens sont constitués de petites spores, les microconidies. Celles-ci peuvent se détacher et se disperser pour former de nouvelles colonies, dans ce cas elles jouent le rôle de spores asexuées.

    Ces petites cellules peuvent également servir de gamètes mâles en fécondant l'autre type de structure.

  • Les organes femelles, les ascogones sont constitués de pelotes d'hyphes d'où émergent des sortes de poils, les trichogynes sur lesquels viennent se fixer les microconidies. Quand il y a fécondation, les périthèces se développent à partir des ascogones.

Dans le cas d'un mycélium issu d'une spore et resté isolé, on ne voit jamais apparaître de périthèces: il n'y a jamais fécondation entre les ascogones et les microconidies d'un même mycélium, issu d'une seule et même spore. Au contraire, si on met en présence 2 mycéliums issus de spores distinctes, il peut y avoir apparition de fructifications. Plus précisément, si on confronte deux à deux les mycéliums issus des 8 spores d'un asque, on observera que le mycélium provenant d'une spore donnée ne donnera de fructifications qu'avec les mycéliums issus de 4 des 7 autres spores.

On met ainsi en évidence deux types de mycéliums. Chaque mycélium étant issu d'une spore par multiplication végétative (mitose), il y a donc deux types de spores pour la capacité à donner des fructifications, à 'conjuguer'.

Les quatre spores d'un même type conjuguant, on parle aussi de signe sexuel, que l'on appelle A, donnent des mycéliums incapables de se féconder entre eux, mais capables de féconder en tant que mâles - ou d'être fécondés en tant que femelles par - les mycéliums issus des quatre spores de l'autre type, appelé a, également incapables de se féconder entre eux. Cette observation est valable pour tous les asques obtenus à la suite d'un croisement d'une souche type A par une souche de type a : dans chaque asque, il y a 4 spores de type A et 4 spores de type a. Sur l'ensemble de la descendance, la moitié des individus sont de type A, l'autre moitié est de type a.

Deux conclusions s'imposent :

  1. Du point de vue physiologique :

    Neurospora crassa est un organisme hétérothallique.

    En effet, les croisements fertiles ne sont possibles qu'entre parents de types conjuguants, ou de signes sexuels, différents, A et a, indiscernables physiquement mais différents physiologiquement.

  2. Du point de vue génétique :

    Chez Neurospora crassa le type conjuguant est gouverné par un couple d'allèles.

    En effet, les croisement entre un parent de type A et un parent de type a, donne uniquement des descendants de type A ou de type a dans les proportions 1/2-1/2.

Dans la pratique, en laboratoire, on procède aux croisements en déposant des fragments de mycéliums d'origines différentes sur une même boîte de milieu, il y a alors fécondation croisée entre les deux souches, chacune jouant le rôle du mâle ou de la femelle vis à vis de l'autre souche.

On peut aussi asperger un mycélium avec les microconidies provenant d'une souche de l'autre type conjuguant.

On peut ainsi préciser quel est le rôle sexuel, mâle ou femelle, joué par chaque souche.

Remarque

insérer une image (photo et/ou schéma) d'un fragment de mycélium montrant quelques articles avec leurs nombreux noyaux.

Exemple

Expérimentalement, on attribue un numéro de 1 à 8 aux spores d'un asque, dans l'ordre en partant d'une extrémité de l'asque. Chaque spore est mise à germer sur une boîte de milieu nutritif à laquelle on donne le même numéro. On confronte ensuite un fragment de chaque mycélium avec tous les autres et on regarde si des fructifications, des périthèces, se forment : dans le tableau ci-dessous on a attribué le signe + quand des fructifications sont apparues et le signe _ dans le cas contraire.

Vous remarquerez qu'il n'y a que des signes _ sur la diagonale, c'est normal puisque chaque mycélium est 'autostérile'. Par ailleurs, seule une moitié du tableau est remplie, vous pouvez en déduire comment remplir l'autre moitié.

Si l'on attribue arbitrairement* le type conjuguant A (en noir dans le tableau) à la spore 1, on en déduit le type conjuguant (en bleu dans le tableau) des autres spores.

* Historiquement les types conjuguants A et a ont été attribuéS arbitrairement à deux souches compatibles entre elles. Depuis dans la pratique, le type conjuguant est défini par l'utilisation de souches de références.

Légende :
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