Rencontres du Végétal

Contexte

Le greffage chez les monocotylédones a longtemps été considéré comme irréalisable en raison de l’absence de cambium et de la dispersion des faisceaux vasculaires dans la tige, empêchant l’établissement de connexions fonctionnelles entre le greffon (partie aérienne, épibiote) et le porte-greffe (partie souterraine, hypobiote). Cependant, Reeves et al. (2022) ont montré que les tissus indifférenciés de la région hypocotylaire des embryons de monocotylédones permettaient la réalisation de greffes. Chez les Arecaceae, cette technique a été appliquée avec succès au palmier à huile (Elaeis guineensis), bien qu’à une fréquence très faible.

Objectifs

Le projet « Palmgrafting » mené en collaboration avec l'université de Cambridge, a pour objectif (i) d'optimiser les conditions pratiques de la greffe du palmier à huile ; (ii) d'étudier les interactions entre le greffon et le porte-greffe au cours du développement de la jeune plante ; (iii) de déterminer les avantages du greffage pour créer de nouveaux idéotypes de palmier à huile.

Matériel et méthodes

Matériel végétal : Lot de graines C1001 de PalmElit S.A. / INRAB
Procédure de greffage :
- Les graines sont mises à germer dans des conditions garantissant l’absence de contamination ainsi que la synchronisation et l’homogénéité des pousses (taille et diamètre).
- Le greffage se réalise sous hotte à flux laminaire selon la procédure développée par l’équipe de Reeves et al. et à l’aide d’images histologiques. Lors de la greffe, l’amande peut rester attachée soit au greffon (Seed on Shoot, S-S), soit au porte-greffe (Seed on Root, S-R).
- Les graines greffées sont ensuite placées dans une chambre de culture (27 °C, 12 h/12 h) pendant 4 semaines, puis acclimatées dans un phytotron pendant 6 semaines, et enfin placées dans une serre.
La greffe est évaluée à quatre stades :
• J+14 : Adhérence entre porte-greffe et greffon
• J+30 : Développement de la partie apicale (greffon)
• J+70 : Croissance de la plante et contrôle du système racinaire
• J+100 : Développement conforme de la plante

Résultats

En 2024, notre équipe a réalisé plus de 105 greffes en prenant en compte le positionnement de la graine.
J+14 : 82,7 % des greffes « S-S » et 62,3 % des greffes « S-R » présentaient une bonne adhérence au point de greffe.
J+30 : 73,1 % des greffes « S-S » et 58,5 % des greffes « S-R » étaient encore viables.
J+70 : 21,9 % en moyenne présente une reprise de développement avec effet de la position de l’amande sur les faux positifs.
Après plus de 100 jours, il ne restait en moyenne que 9,5% de plants greffés en croissance.
En 2025 et 2026 une nouvelle série de greffages a été réalisée en maintenant la graine exclusivement reliée à la racine (condition S-R) afin de limiter l’obtention de faux positifs.
On notera que les essais réalisés au cours des deux dernières années ont permis d’atteindre des taux de greffage nettement supérieurs à ceux obtenus en 2024 (9,5 %), avec des valeurs respectives de 35,4 % en 2025 et 63 % en 2026.

Conclusion et opportunité

À moyen terme, cette technique présente un fort potentiel économique car elle permet d’envisager la réalisation de greffes interspécifiques et l'étude des avantages potentiels de porte-greffes sélectionnés en matière de résistance aux maladies du sol et/ou d'optimisation de la production d'huile (qualité de la rhizosphère, métabolisme hormonal, croissance des plantes, compatibilité entre les génotypes sélectionnés…).
Nos résultats montrent qu'il est possible d'optimiser ce processus de greffage, puisque nous avons réussi à produire des plantes greffées qui se sont développées en quatre semaines. Nous avons pu mettre en évidence qu’il fallait privilégier les greffages en maintenant la graine reliée à la racine.

Références bibliographiques

-Feng M. et al. (2024). « Plant Grafting: Molecular Mechanisms and Applications ». Molecular Plant 17 (1): 75 91. https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.12.006.
-Haroldsen V. M. et al. (2012). « Mobility of Transgenic Nucleic Acids and Proteins within Grafted Rootstocks for Agricultural Improvement ». Frontiers in Plant Science 3. https://doi.org/10.3389/fpls.2012.00039.
-Koenig A. M., et Hoffmann-Benning S. (2020). « The Interplay of Phloem-Mobile Signals in Plant Development and Stress Response ». Bioscience Reports 40 (10): BSR20193329. https://doi.org/10.1042/BSR20193329.
-Loupit G. et al. (2023). « Grafting in Plants: Recent Discoveries and New Applications ». Édité par John Lunn. Journal of Experimental Botany 74, no 8 : 2433 47. https://doi.org/10.1093/jxb/erad061.
-Reeves G. et al. (2022). « Monocotyledonous Plants Graft at the Embryonic Root–Shoot Interface ». Nature 602, no 7896 : 280 86. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04247-y.
-Yang L. et al. (2023). « Heritable Transgene-Free Genome Editing in Plants by Grafting of Wild-Type Shoots to Transgenic Donor Rootstocks ». Nature Biotechnology 41, no 7 : 958 67. https://doi.org/10.1038/s41587-022-01585-8.