Chicorée et cycle de vie.

Le cycle de vie de la chicorée scarole :

La chicorée scarole est une salade à grandes feuilles frisées et croquantes couramment cultivée. Sur le plan botanique, c’est une sous-espèce de la chicorée endive dont il existe de nombreuses variétés. C’est une salade qui se cultive principalement à l’automne.

La chicorée scarole a un cycle de vie annuel. Les plantes annuelles sont des plantes herbacées qui vivent moins d'un an, et qui accomplissent donc leur cycle de vie en une seule année. Ces plantes passent l'hiver uniquement sous forme de graines.  Ces plantes annuelles sont généralement cultivées pour leurs fleurs.

Le cycle de vie de la chicorée à café :

La chicorée à café ou chicorée à torréfier est une variété de chicorée sauvage à grosse racine, cultivée pour la production d'un succédané de café appelé couramment « chicorée ». C'est la racine, tronçonnée en cossettes ou râpée, puis séchée, torréfiée et moulue, qui est utilisée. De nos jours, la chicorée à café est également cultivée pour la production d'inuline, dont on tire un édulcorant et de l'amidon à usage diététique.

 La chicorée à café a un cycle de vie bisannuelle, c'est-à-dire qu’elle germe et forme un tubercule ou s’accumulent des réserves la première année. Dès le début du printemps de la deuxième année, la plante fleurit. SON CYCLE DE VIE EST DE 2 ANS.

Le principe de la vernalisation.

La vernalisation est le contrôle de l’acquisition de l’aptitude à fleurir par un abaissement temporaire de  température, naturel ou artificielle, le terme désignant aussi bien l’exercice de ce contrôle que le résultat.

La vernalisation est utilisée pour remplacer l’hiver grâce à un traitement artificiel qui permet d’accélérer l’aptitude à fleurir.

La chicorée à café doit être vernalisée pour fleurir. Ceci explique qu'elle ne puisse fleurir la première année, après sa germination, au printemps, et forme une racine pour subsister l'hiver et fleurir l'année suivante.

Toutefois, certaines plantes de chicorées à café sont devenues mutantes et sont devenues insensibles à l'action du froid de l’hiver ce qui rend leurs cycles beaucoup plus rapides que prévu, et complique la tâche des industriels qui ne peuvent pas récolter les racines, les chicorées "montant", fleurissant, dès la première année...Et donc sans former de racines!!

Les gènes mutants, néfastes pour l'industrie, sont recherchés par les scientifiques.

Mathilde Preumont

Emma Sticker

Cécile Vandenberghe

Constance J-H 

Les caractères sélectionnés par l’Homme, d’hier à aujourd’hui.

Figure 1: chicorée

 Avant ,comment les Hommes modifiaient  la chicorée ?

La sélection concernait surtout les chicorées utilisées en salades ou les "endives" et se focalisait sur les feuilles.

  -ils accentuaient ou diminuaient la découpure et la crèque des feuilles

   -ils « garnissaient le cœur » selon l’expression de l’époque pour obtenir une véritable pomme.

  -Ils étoilaient facilement le cœur sans entraîner de pourritures

  - Ils adaptaient l’ensemble plante culture à différentes saisons en  évitant la floraison

Maintenant comment les hommes modifient la chicorée 

 Désormais, les recherches portent davantage sur la chicorée à café, donc sur sa racine.

    - Elle résiste à la montée à graines en premières années ce qui permet d’allonger la période de végétation par un semis plus précoce (pour en savoir plus sur les cycles de vie de la chicorée et la sélection des caractères, voir l'article suivant).

-      Elle a un rendement meilleur

-      Elle a une teneur en matière soluble 

-      Elle a une facilitée d’arrachage

Les caractères à améliorer sont :

-      la teneur en inuline*a longue chaîne

-      le rendement en racines, leur taille, la teneur en matière sèche et la teneur globale en inuline 

-la vigueur au départ

                                                        *inuline=sucre de la chicorée.

  Héroguez Marie , Brulant Rémi & Potier Florian 2^E .

Culture de l'endive

2 étapes de culture

La production d'endives s'effectue en 2 étapes :

• obtention de racines bien développées, en plein champ
• forçage de ces racines (en couche au potager; en milieu hydroponique ou en salle chez les producteurs maraîchers)

Arrachage des racines

Préparation des racines d'endive

Vers octobre et novembre, après 170 jours passés en terre, les racines sont bonnes pour l'arrachage. Laissez-les sécher à même le sol 1 à 2 semaines pour arrêter la végétation.

Triez les racines en ne conservant que les mieux formées (absence de fourche), celles qui ne présentent pas de blessure. Supprimez la rosette de feuilles en coupant 2 à 5 cm au-dessus du collet. Raccourcissez les racines à 20 cm environ, de manière uniforme

Le forçage, mis au point par Bréziers, est une opération qui consiste à repiquer les racines et à les faire pousser à l’obscurité pour obtenir des feuilles blanches de l'endive.

Tranchée

Creusez une tranchée de 40 cm, dans laquelle les racines seront serrées les unes contre les autres, en les calant avec de la terre.

Recouvrez le tout d'une butte d'un de 20 cm environ, en mélangeant de la terre fine et du sable. Couvrez finalement avec un plastique noir horticole, ou une plaque de tôle ondulée.

Les chicons vont se développer ainsi, en plein hiver, à l'abri de la lumière. Leurs feuilles se développeront blanches. On dit qu'elles sont étiolées.

L'étiolement est la réaction d'une plante à la diminution ou privation de lumière :il y a perte de la couleur verte par disparition et/ou non synthèse de chlorophylle, dédifférenciation et/ou non différenciation des chloroplastes, croissance en longueur exagérée des tiges et croissance et développement  réduit des feuilles.

C'est grâce à ce mécanisme biologique que nous pouvons trouver les endives avec leurs feuilles si caractéristiques, dans nos assiettes!

La famille des chicorées et son origine.

La chicorée appartient à la grande famille des astéracées (comme la laitue) et au genre Cichorium. Ce genre comprend deux espèces cultivées : Cichorium intybus et Cichorium endivia.

Il y a plusieurs variétés de chicorée : chicorée frisée, scarole, endive, radicchio, trévise, etc.

Selon la variété, la chicorée possède une amertume plus ou moins prononcée. Les variétés de couleur rouge sont particulièrement riches en antioxydants. L’endive provient d’une racine de chicorée cultivée à l’obscurité totale. La racine de chicorée est bien connue comme succédané de café. Elle est aussi grandement utilisée par l’industrie alimentaire en raison de sa teneur en inuline

Aujourd’hui, cours de notre séance, nous avons tout d’abord comparé le phénotype des différents plants de chicorée fournis très aimablement par notre référente de l’USTL, Mme Rambaud.

Ces plants correspondent à des chicorées dont nous n’avions pas les graines : des chicorées sauvages de différentes origines en France ainsi que des chicorées industrielles.

Ces graines ont été semées le 10 octobre 2012. Nous avons retenu, en ce 16 novembre, 3 caractères :

Une feuille sera congelée pour chaque plant. Les extractions sont prévues pour la prochaine séance.

Nous avons également semé différentes variétés de chicorées du commerce, correspondant à des variétés anciennes: la chicorée italienne "Grumolo verde", la chicorée frisée "Frisée de Meaux", la chicorée d'hiver "Pain de Sucre", la chicorée scarole "Blonde à coeurs pleins" et la chicorée amère.

Une fois développées, ces plantes seront utilisées par les élèves de SL.

Petite présentation de la Chicorée

Il existe deux grandes familles de chicorée sauvage : la « Cichorium intybus » et la « Cichorium endivia ». Ces deux type de Cichorium ont permis à l’Homme de pouvoir cultiver différents types de Chicorée dans le but de la commercialiser (nous en avons la preuve aujourd’hui avec la Chicorée à café ou bien l’endive de Bruxelles …)

Toutes les chicorées peuvent avoirs différentes formes comme la laitue, de l’endive ou bien encore d’une racine comestible… Dans les deux grandes familles de Cichorium on peut observer ci-dessous que certaines formes de chicorée sont communes aux deux familles (ici nous pouvons observer que la laitue se retrouve dans les deux familles !)  ceci peut nous laisser penser que toutes ces Chicorées viennent d’un ancêtre commun.

La chicorée est originaire d’Europe, d’Asie et d’Afrique du Nord. Celle-ci est naturalisée en Amerique du Nord.

Bréve Histoire de la domestication de la Chicorée

-En Egypte ancienne,  certains textes évoques deux types de chicorée : celle des champs et celle des jardins.  La chicorée des champs est celle dont on consomme la racine ; celle des jardins correspond à la plante dont on mange les feuilles en salade. La double utilisation de la chicorée est donc très ancienne

-XIème siècle, des moines bénédictins améliorent les races de chicorée à des fins médicinales et alimentaires.

-Plus tard, les grecs et les romains utilisent la racine, coupée en cubes et grillée, pour ses propriétés apéritives et digestives. Les premiers médecins vont tester ses vertus thérapeutiques en accompagnant les armées. Dioscoride, médecin grec, fait référence à la chicorée dans son ouvrage De Materia Medica. « La chicorée est utilisée pour soigner les blessures, grâce à ses propriétés anti-inflammatoires, et pour réguler les troubles digestifs. Le médecin militaire avait donc la possibilité de soigner deux maux grâce à la même herbe »

- Au XVIème son usage se repand de plus en plus,en effet la décoction de racines de chicorées se répand en Hollande, en Allemagne, en France. En 1806, pendant la guerre contre l’Angleterre, le blocus continental empêche l’importation de sucre et de café. Napoléon favorise le développement de la culture de chicorée, dans le Nord, afin de remplacer le café.

Situation approximative des endroits où la chicorée est cultivée

Nous avons reçu nos séquences amplifiées de peuplier noir du Génoscope. La prise en main du logiciel Génalys n'est pas très aisée...Et nos séquences sont de qualité moyenne...Claire et Anaïs, maintenant en TS se proposent de débroussailler le travail pour les élèves de l'AST de 1ère S et les SL qui, quant à eux, vont commencer les extractions et amplification sur notre second matériel d'étude, encadrés par notre référente de l'USTL, Mme Caroline Rambaud:

LA CHICOREE!!!

Avons-nous amplifié nos séquences d’ADN ? Avant de tester nos échantillons grâce à un système d’électrophorèse, nous étions assez nerveux…

Quelques élèves volontaires de 2K se sont portés volontaires pour réaliser les dépôts dans les puits du système Flashgel.

Les échantillons utilisés avaient été amplifiés pour une région du gène FRI (frigida, responsable de la vernalisation, soit de l’acquisition de la capacité à fleurir sous l’effet du froid), avec les amorces fri_01. Ils correspondaient à des individus français, de Corse et de Seine (traités par les SK en SL) et à des anglais (traités par des TS Spé).

Après 25 minutes de migration, même si certaines pistes ne montraient pas d’amplification nette, on pouvait toutefois se réjouir qu’un nombre significatif d’échantillons présentaient un résultat.

Bravo les élèves !

Deux autres électrophorèses ont été réalisées par les premières S, à partir de l’amplification de portions des gènes PHYA, PHYB1, PHYB2, CRY2 (gènes impliqués dans le photopériodisme) et CAD (synthèse de la lignine).

26 échantillons jugés satisfaisants ont alors été envoyés au Génoscope…Nous croisons les doigts pour obtenir les résultats du séquençage…

Les élèves de section européenne du lycée avaient prévu un voyage dans le Kent au mois de mai…Une bonne occasion de rencontrer des lycéens de leur âge et de leur présenter leur projet sur le peuplier noir, en France comme en Angleterre.

Nous étions en contact avec la Queen Elizabeth Grammar School de Faversham et une professeure de biologie enseignant dans cet établissement, Linda Crouch depuis plusieurs mois.

Celle-ci, aidée par des élèves de son établissement, nous a accueilli avec beaucoup de gentillesse et d’amabilité en ce 8 mai, permettant à deux de nos élèves de première S, Claire Bouvelle et Anaïs Deloffre, de présenter un diaporama sur le projet à des élèves poursuivant un cursus scientifique l’an prochain.

 Diaporama de présentation en pdf:

Black_poplar_1__part_1

Black_poplar_1__part_2

Suite à des discussions avec Linda et ses collègues, l’établissement anglais envisage désormais la possibilité de participer à notre projet en collectant des échantillons et en réalisant des extractions. A nous alors de faire les PCR.

La question reste à l’étude…Réponse en septembre 2012 !

En ce jeudi 24 mars, les élèves de 2E  et de 1S, impliqués dans le projet Génome, ont pu visiter au Génopole d'Evry deux laboratoires oeuvrant dans le cadre de la recherche en génomique :

-          Le Généthon, laboratoire du Téléthon.

-          Le Génoscope, qui va séquencer nos amplifications d’ADN. Celui-ci a notamment participé au séquençage du génome humain.

Le Généthon :

Après une présentation générale des activités du laboratoire et de l’utilisation des dons récoltés par le Téléthon, une visite de différents postes de recherche nous a été proposée. Nous avons ainsi pu découvrir une salle où les échantillons d’ADN des malades et des différents membres de leur famille étaient conservés, dans l’azote liquide.

Nous avons ensuite découvert le principe de thérapie génique, par lequel un virus permet d’introduire dans la cellule du malade une version fonctionnelle du gène qui permet de pallier aux problèmes liés à la présence de l’allèle défectueux.

Nous n’avons pas pu visiter la salle de fabrication des vecteurs : les virus étant dangereux, seuls les chercheurs habilités peuvent y travailler en respectant scrupuleusement des règles de sécurité draconienne. On dit que ces pièces sont des laboratoires P3.

Nous avons cependant pu entrer dans la salle d’imagerie, où les chercheurs peuvent visualiser l’entrée de l’ADN vecteur dans les cellules.

Les images de microscopie électronique, montrant notamment en fluorescence les nouvelles protéines produites grâce à l’ajout du nouveau gène, étaient particulièrement saisissantes.

Le Génoscope

Au Génoscope, nous avons été reçus par Mme Corinne Cruaud qui est responsable dans cette structure du séquençage de nos échantillons.

Nous avons pu rencontrer une chercheuse qui est revenue avec nous sur les étapes de nos protocoles d’amplification mais nous a aussi présenté sa carrière, son parcours universitaire et nous a donné de précieux conseils pour réussir notre avenir si nous voulions nous engager comme elle dans la recherche.

Un autre membre du laboratoire nous a présenté la mission Tara Océan.  Il s’agit d’un programme de recherche, qui, pendant deux ans et demi, a permis la collecte d’échantillons de plancton dans les différents océans de la planète. Après deux mois passés à bord du navire laboratoire, la chercheuse s’apprêtait à prendre part aux travaux de séquençage de l’ADN des échantillons, important pour l’évaluation de la biodiversité marine et des conséquences que pourraient avoir le réchauffement climatique.

Enfin, nous avons visité la salle de séquençage ou Mme Cruaud nous a donné quelques indications sur la façon dont elle allait procéder avec nos échantillons.