La morphologie cellulaire du grain de blé en 3D

La morphologie cellulaire du grain de blé en 3D

Le blé est l'une des cultures les plus importantes au monde, principalement utilisée pour la consommation humaine et l'alimentation animale. Pour faire face à la demande croissante de production, dans un contexte de changement climatique, il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la croissance du grain.

La micro-tomographie à rayons X permet l'étude non destructive de l'architecture 3D des spécimens, ne nécessitant pas de coloration, de coupe ou d'inclusion. En particulier, la tomographie par contraste de phase obtenue grâce au rayonnement synchrotron produit des images plus contrastées et mieux résolues que celles obtenues avec des tomographes de laboratoire.
Le but de cette étude était d'évaluer le potentiel de la tomographie à contraste de phase pour étudier la mise en place des tissus dans le grain de blé en développement. Des grains de blé à différents stades de développement ont été imagés sur la ligne Psiché du synchrotron SOLEIL.
Deux échelles d’imagerie ont été explorées. La première permet d’obtenir des images en 3D de l’intégralité d’un grain. Le contraste et la résolution (3 μm) permettent d’identifier la forme globale du grain, de nombreux tissus, et de distinguer des espaces intercellulaires et certaines cellules. Les changements de forme du grain sont clairement visibles. Une échelle plus fine (600 nm) permet de mieux révéler les tissus et leurs variations spatio-temporelles, et d’accéder à la morphologie 3D de certaines cellules.
Cette étude a permis également de révéler de nouveaux détails anatomiques : la présence de stomates et de tissus à forte porosité dans la région ventrale supérieure du grain en croissance.
La qualité des images permet d’envisager de suivre la mise en place des différents tissus avec une précision inégalée.

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Date de modification : 11 septembre 2023 | Date de création : 11 juillet 2023 | Rédaction : MW