/ . Embryol. exp. Morpli. Vol. 22, 3, pp. 477-503, November 1969
Printed in Great Britain
477
Les cellules germinales du
Canard chez des embryons normaux et des
embryons de regulation. Etude des jeunes
stades du developpement
Par NOEL FARGEIX 1
Laboratoire de Biologie animate, Faculte des Sciences de Clermont-Ferrand
Chez de nombreux Invertebres et Vertebres, les cellules germinales, destinees
a la reproduction, apparaissent a des stades precoces du developpement embryonnaire, dans des regions souvent eloignees des ebauches gonadiques. Tel est
le cas en particulier chez les Oiseaux ou ces cellules peuvent etre identifiers dans
les regions anterieures et laterales de l'aire extra-embryonnaire, des le stage de
la ligne primitive, ainsi que l'a observe Swift en 1914. Par la suite, ces cellules
sont transporters dans l'embryon par le systeme circulatoire, ce qui a ete
demontre experimentalement par Simon en 1960. Puis, elles colonisent les
ebauches gonadiques, grace a l'effet attractif qu'exercent ces ebauches; ceci a
ete mis en evidence recemment par Dubois (1964a, b, 1965a, b, 1966, 1968). Or,
en 1947, Wolff & Lutz mettaient au point une technique de fissuration in ovo du
blastoderme d'Oiseau, permettant d'obtenir des embryons de regulation a
partir de differentes regions du blastoderme, et, en 1949, a la suite d'une etude
histologique d'embryons jumeaux de Canard, obtenus par cette technique, Lutz
constatait que de tels embryons presentaient des gonades renfermant de nombreux gonoeytes. 11 soulignait alors que ce fait posait le probleme de l'origine des
cellules germinales. Differentes interpretations de ce resultat peuvent etre
envisagees. Au moment de l'intervention experimental, e'est a dire au stage
non incube, les cellules germinales seraient reparties dans tout le blastoderme,
aussi bien dans la moitie posterieure que dans la moitie anterieure; dans ces
conditions, la localisation des cellules germinales dans le croissant de Swift, au
stade de la ligne primitive, serait secondaire; ou bien, ce materiel ne serait pas
encore determine; ou enfin, les cellules germinales seraient transporters de l'un
dans l'autre des embryons jumeaux par le systeme circulatoire puisque e'est la
le mode normal de migration de ces cellules. A la suite de ces observations, il
etait done interessant d'effectuer une etude plus detaillee de la lignee germinale
1
Adresse de Vauteur: Laboratoire de Biologie Animale, Faculte des Sciences de ClermontFerrand, 1, avenue Vercingetorix, Clermont-Ferrand, France.
478
N. FARGEIX
chez les embryons de regulation: tel est le but de ces recherches entreprises
depuis plusieurs annees sur l'ceuf de Cane. Nous rapportons ici les resultats d'une
etude comparee de la lignee germinale d'embryons normaux de Canard et
d'embryons de regulation, issus de differentes parties du blastoderme. Le stage
de ces divers embryons s'echelonne depuis la ligne primitive jusqu'a 15 paires de
somites. A ces jeunes stades du developpement, l'appareil circulatoire ne peut
pas encore etre tenu pour responsable de la repartition des cellules germinales
entre des embryons jumeaux. II devrait etre possible ainsi de preciser dans
quelle mesure des regions differentes d'un blastoderme peuvent donner naissance a des embryons contenant des cellules germinales.
MATERIEL ET METHODE
Les recherches ont ete effectuees sur des blastodermes d'oeufs de Cane de
race Khaki Campbell. Les embryons de regulation sont obtenus par fissuration
in ovo du blastoderme selon la technique de Wolff & Lutz (1947). Suivant les
series experimentales, ces fissurations sont faites soit parallelement a l'axe embryonnaire presume (donne par la regie de von Baer), soit perpendiculairement
a ce meme axe. Dans le plus grand nombre de cas, nous n'avons laisse se
developper qu'une des moities du blastoderme, la moitie opposee etant alors
eliminee par noyade dans le vitellus. Les experiences de fissuration et de noyade
ont ete realisees sur des ceufs non incubes, puis des oeufs incubes prealablement
6 h et enfin 9 h. Le developpement des embryons est arrete apres 45 a 55 h
d'incubation a 38,5 °C.
Les blastodisques normaux et fissures sont fixes au liquide de Bouin ou au
Bouin Hollande, inclus a la parafnne, coupes a 7 /<- d'epaisseur et colores
generalement a l'hemalun de Meyer, eosine, vert lumiere. Si cette technique ne
permet pas de colorer de fa^on selective les cellules germinales, elle s'est cependant revelee tres satisfaisante pour les identifier aisement.
Avant d'etre inclus, les blastodisques sont photographies ou dessines a la
chamber claire, ce qui permet, par la suite, a l'aide des coupes seriees, de localiser
les cellules germinales de fagon assez precise.
RESULTATS
/. Embryons normaux
Deux problemes ont plus particulierement retenus notre attention: d'une
part, la localisation des cellules germinales primordiales (c.g.p.) avant qu'elles
ne soient transporters dans l'embryon par le systeme circulatoire (c'est a dire
avant le stade de 16 paires de somites d'apres Meyer, 1964), et d'autre part, les
variations de leur nombre pendant les premiers stades du developpement
embryonnaire.
Les cellules germinates
479
(1) Localisation des cellules germinates primordiales
Depuis les recherches de Swift (1914), il est classique de considerer que les
c.g.p. apparaissent au stade de la ligne primitive et qu'elles sont alors rassemblees dans un territoire en forme de croissant coiffant la partie anterieure de
l'aire pellucide. Au contraire, pour Matsumoto (1932) les c.g.p. seraient situees,
a ce meme stade, dans la region posterieure de Fembryon; entrainees par les
mouvements morphogenetiques lors de la mise en place du mesoderme, elles se
retrouvent, chez des embryons de quelques somites, au voisinage des futures
regions gonadiques. Les recherches experimentales de Simon (1960) ont apporte une preuve decisive de la localisation des c.g.p. dans les parties anterieures
et laterales de l'aire extra-embryonnaire au stade des premieres paires de
somites.
Fig. 1. Localisation des cellules germinales aux stades de la ligne primitive moyenne
(A), de la ligne primitive definitive (B) et chez un embryon de 6 paires de somites (C).
Cependant le croissant germinal delimite par Simon est plus ecarte de l'embryon que celui de Swift; en particulier, les parties laterales ne sont plus situee
sur le bord de l'aire pellucide, mais a la limite de l'aire vasculaire. Pour Dubois
(1965c), cette difference est minime: 'les travaux de Lutz (1955) permettent de
rendre compte de fagon satisfaisante comment la poussee de l'endoblaste
definitif et du chordo-mesoblaste amene une extension centrifuge du croissant
germinal chez un embryon de 5 a 8 paires de somites'; ceci meritait d'etre
verifie par l'etude de la localisation des c.g.p. dans des embryons de plus en
plus ages. D'autre part, contrairement a Simon, beaucoup d'auteurs n'ont pu
480
N. FARGEIX
obtenir des sterilisations completes ou des resultats constants par destruction du
croissant germinal. II etait done possible d'envisager une certaine labilite dans
la localisation des c.g.p. a l'interieur du blastoderme. Aussi, les c.g.p. ont-elles
ete recherchees d'une facon systematique dans 45 blastodermes dont les stades
Les cellules germinales
481
s'echelonnent depuis la ligne primitive moyenne jusqu'a 15 paires de somites.
Certains resultats de nos observations ont deja ete publies (Fargeix, 1966), nous
y revenons plus en detail ici.
Au stade de la ligne primitive moyenne nous observons une vingtaine de
c.g.p. deja disposees dans les parties anterieure et laterales de l'embryon, au
voisinage de la limite de l'aire pellucide. Quelques-unes se trouvent cependant
en position plus centrale (fig. 1 A). Parmi ces cellules, une dizaine environ sont
localisees dans Fendophylle (fig. 2A), certaines font saillie dans l'espace
separant ce feuillet de l'ectoderme (fig. 2B), d'autres semblent quitter l'endophylle (fig. 2C) ; toutes les autres c.g.p. sont situees entre Fendophylle et le
feuillet externe, independantes de tout feuillet (fig. 2D) ou en contact avec
l'ectoderme (fig. 2E).
Au stade de la ligne primitive definitive (fig. 1B), Femplacement des c.g.p.
correspond rigoureusement au croissant germinal de Swift. Lateralement ces
cellules s'etendent jusqu'au niveau de l'extremite anterieure de la ligne primitive.
Du stade de prolongement cephalique a 2 ou 3 paires de somites, les c.g.p.
se retrouvent toujours a la limite anterieure des aires pellucide et opaque. A ces
stades du developpement, le mesoderme n'atteint pas encore les extremites
posterieures du croissant germinal, ce qui se produit generalement au stade
de 5 a 6 paires de somites. Ce n'est qu'aux stades de 10 a 12 paires de somites
qu'il envahit toute la partie anterieure du blastoderme.
Dans les regions non encore atteintes par le mesoderme, les c.g.p. semblent
rester a leur emplacement primitif; c'est le cas en particulier pour celles qui se
trouvent dans les cavites situees en avant de l'extremite cephalique de l'embryon
(fig. 3 A). Ailleurs, les c.g.p. sont soit isolees entre les differents feuillets, soit
melees aux cellules mesodermiques et leur localisation est alors beaucoup plus
imprecise. Au cours de l'extension centrifuge du mesoderme, certaines c.g.p.
sont entrainees et s'ecartent du bord de l'aire pellucide ou elles se trouvaient
jusque-la. A la limite anterieure du mesoderme on observe frequemment quelques
c.g.p. (fig. 3 B) qui semblent etre repoussees vers l'avant par ce feuillet. Cependant, il se forme parfois a ce niveau des amas de gonocytes tellement importants (fig. 3 C) qu'ils ne peuvent etre dus uniquement a la poussee du mesoderme.
FIGURE 2
Coupes longitudinales de la region anterieure d'un embryon au stade
de la ligne primitive moyenne.
(A) Cellule germinale dans l'endophylle. (G: x 1100.)
(B) Cellule germinale logee dans l'endophylle, faisant saillie dans la cavite separant
ce feuillet de l'ectoderme. (G: x 1350.)
(C) Cellule germinale quittant l'endophylle. (G: x 1350.)
(D) Cellule germinale isolee de l'endophylle, libre entre les deux feuillets embryonnaires. (G: x 1100.)
(E) Cellule germinale en contact avec l'ectoderme. (G: x 1100.)
31
J HEM 22
482
N. FARGEIX
De tels rassemblements pourraient alors traduire un effet attractif du feuillet
mesodermique sur ces cellules; des c.g.p. se deplaceraient vers ces regions par
des mouvements amoeboides propres. En fait, si les c.g.p. sont generalement
ovoides, certaines semblent presenter de gros pseudopodes (fig. 3 A). Dubois
Les cellules germinales
483
(1967#) signale egalement chez le Poulet qu' 'il n'est pas rare de voir des cellules
germinales avec cytoplasme amoeboide ou pseudopodes', tandis que Hubert
(1968) retrouve le meme fait chez le Lezard vivipare.
Dans la majorite des cas, toutes les c.g.p. ne sont pas entrainees par le mouvement de progression du mesoderme; elles se trouvent ainsi disseminees depuis
le bord de l'aire pellucide, ou les localise Swift, jusqu'au bord de l'aire vasculaire
ou les situe Simon (fig. 1C).
Fig. 4. Localisation exceptionnelle des cellules germinales: (A) uniquement sur le
bord anterieur de l'aire vasculaire et de l'aire pellucide dans un embryon de 4 paires
de somites; (B) tout autour de l'aire embryonnaire dans un embryon de 8 paires de
somites.
Les c.g.p., d'abord libres dans les cavites separant l'ectoderme de l'endoderme, sont done peu a peu melees aux cellules mesodermiques. Par la suite,
elles sont principalement dans les vaisseaux sanguins (fig. 3E); il semble que
beaucoup s'y trouveraient enfermees passivement.
Si la localisation qui vient d'etre decrite se recontre dans la majorite des cas,
dans le detail, il existe des variations individuelles plus ou moins importantes.
Parfois, aucune c.g.p. n'a pu etre observee dans l'aire vasculaire. Elles etaient
FIGURE 3
(A) Coupe longitudinale d'un embryon de 9 paires de somites passant au niveau
d'une cavite situee en avant de la region cephalique. Cette cavite renferme plusieurs
cellules germinales dont l'une presente un gros pseudopode (fleche). (G: x250.)
(B) Coupe dans le meme embryon que precedemment mais passant par une region
plus laterale. Le mesoderme progresse entre l'ectoderme et l'endoderme. A son
extremite se trouvent quelques cellules germinales. (G: x250.)
(C) Cellules germinales groupees en amas a la limite anterieure du mesoderme.
Region antero-laterale d'un embryon de 11 paires de somites. (G: x 500.)
(D) Cellule germinale prise dans la paroi d'une lacune sanguine chez un embryon
de 9 paires de somites. (G: x 500.)
(E) Derniere etape precedant la migration: deux cellules germinales dans un capillaire parmi les cellules sanguines. Une troisieme entre l'ectoderme et le mesoderme.
Region anterieure d'un embryon de 15 paires de somites. (G: x 500.)
31-2
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Repli cephalique
Prolongement cep.
Ligne primitive longue
Ligne primitive
moyenne
13
P. de somites
15
Stade de
developpement
18-23
39
0-50
66-76
—
—
—
—
91
87-97
54
89
51
76
50-100
—
—
—
102-135
129-138
109-131
108-120
—
—
100-150
196
192
175
177-182
170-191
176-180
—
—
—
150-200
201-226
201
200-250
Quantites de cellules germinales
256
250-300
301
345
307
329
300-350
Tableau 1. Variations du nombre des cellules germinales enfonction du stade de developpement
depuis la ligne primitive moyenne jusqu'd 15 paires de somites
398
366
390
350-400
O
m
X
00
4
Les cellules germinates
485
toutes concentrees dans un croissant anterieur reduit (fig. 4A). Au contraire,
nous avons deja signale (Fargeix, 1966) quelques embryons dans lesquels des
c.g.p. ont pu etre observees, jusqu'a l'extremite posterieure de l'aire pellucide
(fig. 4B); des cas identiques ont ete retrouves depuis par Rogulska (1968), en
ce qui concerne l'embryon de Canard, et par Bruel-Beaudenon & Hubert (1968)
chez Fembryon de Poulet; ces observations semblent etre confirmees par des
resultats experimentaux de Haflfen (1968). Enfin, le croissant germinal peut etre
asymetrique, les c.g.p. etant plus largement reparties d'un cote de l'axe embryonnaire que de l'autre.
400 _
A
A,
/
350 300 -
A
'
250 -
150
/>>
i
1 I
I
100
A
y<
A
AK
A
A
I
u
I
200
\ A
A
I
X
50
A
A
A
"• . .
1
LpLpPcRci
m
'
1
1 1 1 1 ^
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 1 2 1 3 14 15
Stades
Fig. 5. Variation du nombre des cellules germinales en fonction du stade de developpement chez des embryons normaux. Lpm = ligne primitive moyenne; Lpl = ligne
primitive longue; Pc = prolongement cephalique; Re = repli cephalique. 1 a 15
= nombre de paires de somites.
(2) Denombrements des c.g.p.
Les c.g.p. ont ete denombrees dans 40 blastodermes du stade ligne primitive
au stade 15 paires de somites (Fargeix & Theilleux, 1966). Les resultats obtenus,
rassembles dans un tableau de correlation (tableau 1), montrent que le nombre
des c.g.p. varie considerablement d'un embryon a un autre. Nous constatons
cependant qu'il augmente en fonction du stade de developpement. Ainsi, a partir de notre materiel, nous avons obtenu des valeurs s'echelonnant entre une
vingtaine de c.g.p. au stade de la ligne primitive moyenne et 350 environ au
stade de 13 a 15 paires de somites. Un diagramme de dispersion (fig. 5), obtenu
en portant en abscisse le stade de developpement des embryons et en ordonnee
les quantites de c.g.p. denombrees dans chacun d'eux, fournit une representation
graphique de ce resultat. Une analyse statistique permet de determiner la droite
de regression representant les variations du nombre des cellules germinales
en fonction du stade de developpement. Cette droite a ici pour equation
y = 27,lx+l,3. Rogulska, a la suite de l'etude de 31 blastodermes des stades
486
N. FARGEIX
de prolongement cephalique a 35 paires de somites (dont 15 correspondent aux
stades que nous avons etudies) constate que l'accroissement du nombre des
c.g.p. est faible, mais elle souligne les difficultes a observer toutes les c.g.p.,
alors que celles-ci sont distribuees par le courant sanguin dans les vaisseaux
Les cellules germinales
487
de tout le blastoderme, c'est a dire a partir du stade de 16 ou 17 paires de
somites. C'est la raison pour laquelle nous avons limite notre etude aux
embryons dont le stade ne depasse pas 15 paires de somites.
L'augmentation du nombre des c.g.p. pendant les stades que nous avons
etudies nous a incite a rechercher l'existence eventuelle de figures de division.
Nous en avons effectivement trouve (Fargeix & Theilleux, 1966), non seulement
dans le systeme des cavites anterieures, la ou les c.g.p. sont le plus facile a
observer, mais aussi dans des lacunes sanguines, ainsi que dans differentes
regions de l'aire extra-embryonnaire (fig. 6). Dans 21 blastodermes pour lesquels nous avons denombre au total 3293 c.g.p., nous avons trouve 37 figures de
division; de telles figures permettent de rendre compte, en partie au moins, de
l'augmentation du nombre des c.g.p., d'autant que nous n'avons compte que
celles identifiees avec precision, leur nombre etant en fait certainement plus
important.
//. Embryons de regulation
Nous avons recherche et denombre les c.g.p. chez de jeunes embryons de
regulation issus de moities laterales, puis de moities anterieures et posterieures
de blastodermes.
(1) Embryons issus de moities laterales
Deux groupes d'experiences ont ete effectues.
(a) Nous avons realise des fissurations simples, orientees suivant l'axe embryonnaire presume, qui permettent d'obtenir des couples d'embryons jumeaux
paralleles (fig. 7 A, B). Ce resultat est obtenu lorsque l'axe presume et l'axe reel
du blastoderme coincident. Des le stade des premieres paires de somites, les
deux embryons d'un meme couple sont deja le plus souvent largement associes
au niveau de leurs aires vasculaires et la limite entre les deux est alors difficile
a determiner, meme a l'aide des coupes microscopiques. II existe ainsi une
region susceptible de contenir des c.g.p. qui ne peuvent etre attributes ni a l'un
ni a l'autre des deux embryons. Ce fait rend pratiquement impossible l'etude de
FIGURE 6
Cellules germinales en division.
(A) Cellule germinate en anaphase, dans la cavite anterieure d'un embryon de
6 paires de somites. (G: x 350.)
(B) Cellule germinate en metaphase, dans la partie anterieure d'un embryon de
6 paires de somites. (G: x 700.)
(C) Deux cellules germinales en division dans un capillaire sanguin. Une troisieme
est au repos. Embryon de 15 paires de somites. (G: x 1000.)
(D) Une cellule germinate en division, prise dans la paroi des lacunes sanguines.
Embryon de 13 paires de somites. (G: x 500.)
(E) Une cellule germinate en division 'egaree' dans la region laterale et posterieure de
l'aire extra-embryonnaire. Embryon de 9 paires de somites. (G: x 500.)
488
N. FARGEIX
FIGURE 7
Embryons obtenus par fissuration du blastoderme parallelement a l'axe presume.
(A, B) Embryons jumeaux paralleles.
(C) Embryon issu d'une moitie laterale gauche de blastoderme apres elimination
de la moitie droite.
(D) Embryon issu d'une moitie laterale droite de blastoderme apres elimination
de la moitie gauche.
Les cellules germinales
489
la repartition numerique de ces cellules entre les deux embryons, des le stade de
4 a 5 paires de somites. Nous avons plus particulierement etudie ici 4 couples
d'embryons.
(6) Dans un deuxieme groupe d'experiences, apres la fissuration du blastoderme, l'une des moities est eliminee par noyade dans le vitellus et un seul
embryon se developpe (fig. 7C, D). Nous avons ainsi examine 10 embryons
provenant de moities laterales gauches de blastodermes et egalement 10 embryons provenant de moities laterales droites. Seuls les embryons orient.es conformement a la regie de von Baer doivent etre consideres comme provenant
bien de moities laterales de blastodermes. Tous les cas etudies ici remplissent
cette condition. De plus tous ces embryons sont morphologiquement normaux.
Fig. 8. Localisation des cellules germinales d'embryons de regulation developpes
a partir de moities laterales de blastoderme. (A) Embryon de 8 paires de somites
issu d'une moitie laterale gauche (apres elimination de la moitie droite). (B) Embryon de 5 paires de somites issu d'une moitie laterale droite (apres elimination
de la moitie gauche). (C) Embryons jumeaux paralleles.
En ce qui concerne la localisation des c.g.p., nous rappellerons seulement les
resultats d'une note anterieure (Fargeix, 1967a): 'dans les embryons provenant
d'une moitie laterale gauche de blastoderme, les c.g.p. sont surtout localisees
dans la region anterieure et laterale droite du blastoderme (fig. 8 A). Au contraire,
dans les embryons provenant d'une moitie laterale droite, elles sont presque
toujours reparties dans la moitie gauche de l'aire vasculaire et dans la region
anterieure (fig. 8B). Les c.g.p. se localisent done essentiellement du cote de la
ligne de fissuration determinant un croissant germinal tres asymetrique. Ce fait
est particulierement evident lorsqu'on laisse se developper les deux moities
490
N. FARGEIX
d'un blastoderme; les gonocytes se trouvent alors surtout entre les deux axes
embryonnaires et en avant des embryons' (fig. 8C). Ces observations ont ete
confirmees par Rogulska (1968) qui, a la suite de l'etude d'embryons jumeaux de
Canard, obtenus par la raeme technique experimental que nous-meme, conclut:
'Dans les embryons places paralleles ou presque paralleles, la plupart des
c.g.p. se trouvent entre les embryons dans la region ou se fit la ligne de
fissuration.'
Tableau 2. Denombrements des cellules germinates chez des embryons issus
de moities laterales de blastodermes
Embryons droits
Embryons gauches
A
A
(
Fissuration
avec elimination
d'une des
moities
Stade de
developpement
Nombre de
gonocytes
Stade de
developpement
Nombre de
gonocytes
P. de somites
( 3
125
45
3
3
v 9
/ 1
139
107
181
64
1
4
4
J4
82
95
128
112
122
181
607
247
242
Repli
cephalique
P. de somites
2
4
5
Ligne
primitive
P. de somites
5
6
6
7
8
9
9
10
11
63
118
198
225
206
166
241
316
298
5-6
140
7
179
OO OS ON
Fissuration
simple
8
10
Embryon type
t
111
80
129
68
Les quantites de c.g.p. denombrees dans nos embryons de regulation (tableau
2) sont tres variables, mais elles ne permettent cependant pas de deceler de
difference significative entre les embryons issus de moities laterales droites et
ceux provenant de moities laterales gauches. Un diagramme de dispersion obtenu,
comme le precedent, en portant en abscisse le stage de developpement des
embryons et en ordonnee les quantites de c.g.p. denombrees, fournit une representation graphique de ces resultats (fig. 9). Les points correspondant aux divers
embryons de regulation se repartissent de part et d'autre, et au voisinage, de la
droite de regression des embryons temoins qui a ete reportee sur cette figure.
Ceci indique qu'un embryon developpe a partir d'une moitie laterale de blastoderme, renferme, a ces jeunes stades, autant de c.g.p. qu'un embryon developpe
a partir d'un blastoderme entier.
Les cellules germinales
491
Dans les 4 couples etudies, les aires vasculaires de chaque embryon n'etaient
pas encore etroitement associees de sorte qu'il a ete possible de determiner les
quantites de c.g.p. appartenant a chacun d'eux. Ici encore, les resultats des
denombrements de ces cellules n'ont pas revele de difference avec ceux obtenus
dans les experiences de noyade et avec ceuxfournis par les embryons temoins;
ils s'integrent parfaitement dans le diagramme de dispersion.
(2) Embryons issus de moities anterieures et posterieures de blastodermes
De tels embryons sont obtenus par fissuration du blastoderme perpendiculairement a l'axe embryonnaire presume. Cette experience a ete realisee au stade
non incube, puis apres 6 h et enfin apres 9 h d'incubation prealable. Parmi les
400
350
1 300
c
I 250
60
s
U
200
150
100
50
i
i
'
'
i
LpLpPcRci
m
'
'
'
'
•
'
'
'
'
'
'
'
'
'
'
-
2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15
Stades
Fig. 9. Variation du nombre des cellules germinales en fonction du stade de
developpement chez des embryons issus de moities laterales droites (cercles blancs)
et de moities laterales gauches (cercles noirs) de blastodermes. (La droite de
regression est celle des embryons temoins.)
embryons posterieurs, nous avons etudie uniquement ceux qui etaient orientes
conformement a la regie de von Baer, alors que pour les embryons issus des
moities anterieures, dont l'orientation est plus variable (Lutz, 1953) nous avons,
en plus, etudie ceux qui presentaient une orientation inversee de 180°. Les
photographies de la fig. 10 representent quelques exemples d'embryons que
nous avons ainsi obtenus.
En ce qui concerne la localisation des c.g.p., nous signalerons que chez tous
ces embryons, nous retrouvons les principaux faits deja observes chez les
embryons temoins. En particulier, ces cellules sont rassemblees dans un croissant
anterieur sensiblement symetrique. Nous n'avons plus ici de decalage de ce
croissant vers l'une ou l'autre moitie du blastodisque, comme dans les experiences precedentes. Generalement quelques rares c.g.p. se retrouvent isolees dans
des regions variees des aires embryonnaire et extra-embryonnaire, jusqu'a
l'extremite posterieure des embryons.
492
N. FARGEIX
FIGURE 10
Embryons obtenus par fissuration du blastoderme perpendiculairement a l'axe
presume.
(A,B) Embryons jumeaux en position 'tete contre tete'.
(C) Embryon developpe a partir d'une moitie posterieure de blastoderme apres
elimination de la moitie anterieure.
(D) Embryon developpe a partir d'une moitie anterieure de blastoderme apres
elimination de la moitie posterieure.
Les cellules germinates
493
(a) Blastodermes fissures au stade non incube. Dans cette serie experimentale,
nous avons denombre les c.g.p. dans 13 embryons developpes a partir de moities
anterieures de blastodermes apres elimination de toute la moitie posterieure par
noyade dans le vitellus. Nous avons etudie de meme 14 embryons issus de
moities posterieures (Fargeix, 19676).
Tableau 3. Denombrements des cellules germinates chez des embryons issus
de moities anterieures et posterieures de blastodermes, isolees au stade non incube
Embryons anterieurs
Embryons posterieurs
Stade de
developpement
Nombre de
gonocytes
Stade de
developpement
Ligne primitive
P. de somites
41
Ligne primitive
P. de somites
43
2
3
5
6
6
6
7
7
8
9
113
152
149
95
129
141
131
218
314
218
3
3
5
6
6
7
7
7
8
8
9
280
9
10
—
268
—
9
9
7-8
125
150
138
51
157
58
67
233
113
114
86
105
148
122
Embryon type
6-7
185
Nombre de
gonocytes
Les resultats des denombrements (tableau 3) permettent d'etablir un diagramme de dispersion (fig. 11) montrant les variations du nombre des c.g.p. en
fonction du stade de developpement. Sur ce diagramme, les points correspondant aux embryons anterieurs se groupent au voisinage et de part et d'autre de la
droite de regression des embryons temoins qui parait done encore valable dans
ce cas. Ainsi il n'y a pas de difference sensible, en ce qui concerne le nombre
des c.g.p., entre des embryons normaux et des embryons developpes a partir de
moities anterieures de blastodermes isolees au stade non incube. Par contre,
pour les embryons provenant de moities posterieures, nous constatons une
grande dispersion des points sur le diagramme. Sur 14 embryons de ce type, 6
presentent un 'stock' de c.g.p. identique a celui des embryons temoins, mais
dans 8 cas, le nombre de ces cellules se revele inferieur aux valeurs obtenues
j usque-la.
Apres une simple fissuration du blastoderme, deux embryons en ligne se
developpent dans le meme oeuf. Nous avons deja decrit les observations realisees
a partir de deux exemples caracteristiques. Dans le premier, les deux embryons
494
N. FARGEIX
etaient orientes conformement a la regie de von Baer, c'est a dire en position
'tete contre queue', et les c.g.p. etaient localisees de facon typique dans un
territoire en forme de croissant, a l'avant de chaque embryon. L'embryon
anterieur etait au stade de 3 paires de somites et renfermait 145 c.g.p., l'embryon
posterieur avait 7 paires de somites et 154 c.g.p.: ces resultats sont done identiques a ceux obtenus precedemment.
Dans le second exemple, l'embryon anterieur etait inverse de 180°, les embryons jumeaux se trouvaient alors en position 'tete contre tete'. Les c.g.p.
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•
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8
•
I
t
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9 10 11 12
Stades
Fig. 11. Variation du nombre des cellules germinales en fonction du stade de
developpement chez des embryons issus de moities anterieures et posterieures de
blastodermes, isolees au stade non incube. Cercles noirs = embryons posterieurs;
cercles blancs = embryons anterieurs; droite de regression des embryons temoins.
etaient localisees dans l'aire extra-embryonnaire comprise entre les deux embryons et il etait impossible de determiner la quantite appartenant a chacun d'eux.
Cependant, dans ce couple, ou l'embryon anterieur avait 7 paires de somites et
l'embryon posterieur 8 paires de somites, nous avions denombre un total de
420 c.g.p., soit environ deux fois plus que dans un embryon normal de 8 paires
de somites. Aucun gonocyte n'avait ete observe sur le bord anterieur du blastoderme, c'est a dire a l'extremite posterieure de l'embryon anterieur. Les c.g.p.
se localisent done en avant de l'embryon meme lorsque son orientation se
trouve inversee experimentalement (Fargeix, 19676). La encore, ces experiences
ont ete reprises depuis par Rogulska (1968) qui a partir du meme materiel et
grace a la meme technique, arrive a des resultats tout a fait identiques.
(b) Blastodermes fissures apres 6 h d' incubation prealable. Nous avons etudie
13 embryons de 2 a 6 paires de somites. Les resultats sont rassembles dans le
tableau 4. Us permettent d'etablir un diagramme de dispersion (fig. 12) dans
lequel la droite de regression des embryons temoins sert de repere. Bien que la
Les cellules germinales
495
plupart des points obtenus soient situes au-dessous de la droite de regression,
ils en sont cependant tres rapproches, alors que d'autres sont situes nettement
au-dessus, traduisant ainsi l'importance du' stock' des c.g.p. Les quantites de ces
Tableau 4. Quantites de cellules germinales denombrees chez des embryons
issus de moities anterieures et posterieures de blastodermes, isolees apres
6 h d'incubation prealable
Embryons anterieurs
Embryons posterieurs
A
Stade de
developpement
A
(
Nombre de
gonocytes
P. de somites
2
3
4
4
5
5
5
6
6
7
7
9
9
—
Embryon type
Stade de
developpement
P. de somites
31
109
75
94
92
105
266
125
149
146
232
139
310
—
5-6
Nombre de
gonocytes
5
6
6
6
7
7
8
8
9
9
9
10
11
13
8
143
137
105
120
153
35
86
127
177
59
103
198
181
310
145
138
400
350
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100
50
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m I
2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Stades
Fig. 12. Variation du nombre des cellules germinales en fonction du stade de
developpement chez des embryons issus de moities anterieures et posterieures de
blastodermes isolees apres 6h d'incubation. Cercles noirs = embryons posterieurs;
cercles blancs = embryons anterieurs; droite de regression des embryons temoins.
496
N. FARGEIX
cellules chez les embryons normaux et chez les embryons issus de moities anterieures de blastodermes isolees apres 6 h d'incubation prealable, ne presentent
done pas de difference significative. Dans ce cas encore, nous pouvons considerer qu'il y a regulation parfaite et reconstitution d'une 'reserve' normale de
cellules germinales.
A partir de moities posterieures de blastodermes, nous avons obtenu 14
embryons de 5 a 13 paires de somites dans lesquels les c.g.p. ont ete denombrees.
Dans tout les cas, nous en avons trouve des quantites assez importantes (tableau
4). Cependant, les resultats, reportes sur le diagramme de dispersion (fig. 12),
fournissent des points situes, pour la plupart, nettement au-dessous de la droite
de regression des embryons temoins; trois points seulement restent localises au
voisinage immediat de cette droite. Les embryons qui se developpent a partir de
moities posterieures de blastodermes, isolees apres 6 h d'incubation prealable,
renferment done moins de c.g.p. que les embryons temoins; certains paraissent
deja tres deficients.
Tableau 5. Quantites de cellules germinales denombrees chez des embryons
issus de moities anterieures et posterieures de blastodermes isolees apres
9 h d'incubation prealable
Embryons anterieurs
Stade de
developpement
Repli cephalique
P. de somites
Embryon type
Nombre de
gonocytes
81
Embryons posterieurs
c
Stade de
developpement
5
Nombre de
gonocytes
10
P. de somites
1
4
5
6
7
7
9
9
12
—
—
—
—
7
187
10
118
114
149
175
6
7
8
8
99
9
156
251
321
299
—
—
—
—
9
10
11
11
12
13
14
14
29
117
108
131
72
94
109
42
216
194
132
195
370
129
(c) Blastodermes fissures apres 9 h d'incubation prealable. Comme pour les
series experimentales precedentes, nous avons rassemble les resultats dans un
tableau (tableau 5) et etabli un diagramme de dispersion (fig. 13).
Dix embryons issus de moities anterieures de blastodermes ont ete etudies.
Us s'echelonnent entre les stades du repli cephalique et 12 paires de somites.
Les quantites de cellules germinales denombrees varient toujours en fonction du
Les cellules germinates
497
stade de developpement et dans les memes proportions que chez les temoins.
Au raeme stade de developpement, le 'stock' des c.g.p. d'un embryon issu d'une
moitie anterieure de blastoderme, isolee apres 9 h d'incubation prealable, est
identique a celui d'un embryon normal.
Dans les memes conditions experimentales, nous avons obtenu et etudie 14
embryons de 5 a 14 paires de somites issus de moities posterieures de blastodermes. Chez ces embryons, les quantites de c.g.p. se revelent tres variables
(tableau 5); il en resulte une tres grande dispersion des points sur le diagramme.
Cependant, il est a remarquer que tous ces points se localisent maintenant
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8 9 10 111213 14 15
Stades
Fig. 13. Variation du nombre des cellules germinales en fonction du stade de
developpement chez des embryons issus de moities anterieures et posterieures
de blastodermes, isolees apres 9 h d'incubation. Cercles blancs = embryons
anterieurs; cercles noirs = embryons posterieurs; droite de regression des embryons
temoins.
nettement au-dessous de la droite de regression des temoins; ceci traduit une
deficience tres marquee de ces embryons quant aux quantites de c.g.p. qu'ils
renferment. Si, chez un embryon de 14 paires de somites, nous trouvons encore
370 c.g.p., par contre, dans quelques cas, nous en notons des quantites tres
faibles: ainsi, un embryon de 5 paires de somites renferme seulement 10 c.g.p.
et nous en trouvons seulement 42 chez un embryon de 11 paires de somites.
Les embryons issus de moities posterieures de blastodermes, isolees apres 9 h
d'incubationprealable renferment, enmoyenne, environ deux fois moins de c.g.p.
qu'un embryon normal ou qu'un embryon developpe a partir d'une moitie
anterieure de blastoderme.
Les resultats fournis par les embryons issus de moities posterieures de blastodermes sont done moins constants que ceux obtenus avec les embryons anterieurs
ou lateraux. II apparait qu'ils dependent du stade du blastoderme au moment
de l'intervention experimentale. C'est ainsi qu'un embryon provenant d'une
32
JEEM22
498
N. FARGEIX
moitie posterieure, isole au stade non incube, peut encore, dans quelques cas,
presenter un 'stock' normal de c.g.p. Par contre, lorsque ces moities sont isolees
a des stades de plus en plus avances, les embryons qui se developpent renferment
de moins en moins de c.g.p. Bien que les fissurations soient faites aux stades
non incube, incube 6 h ou incube 9 h, cette distinction n'est pas tres precise, et
ainsi, dans une meme serie experimentale, tous les blastodermes ne sont pas
rigoureusement au meme stade reel de developpement. Ce fait permet de rendre
compte de la grande variabilite des resultats fournis par les embryons issus de
moities posterieures de blastodermes et de la dispersion des points illustrant ces
resultats dans les differents diagrammes. Par contre chez les embryons anterieurs, pour lesquels la quantite de c.g.p. est independante du stade ou est effec-
tuee l'operation, ce facteur ne perturbe pas les resultats; dans ces conditions,
sur les diagrammes, les differents points restent groupes au voisinage de la
droite de regression des embryons temoins.
DISCUSSION
L'etude histologique d'embryons normaux de Canard, dont les stades
s'echelonnent depuis la ligne primitive moyenne jusqu'a 15 paires de somites,
nous a permis de retrouver les c.g.p. dans la region anterieure du blastodisque
conformement aux observations rapportees entre autre par Swift (1914) et
Simon (1960). Cependant, le territoire que ces cellules occupent est relativement
etendu, au moins dans les stades les plus ages, et il presente des limites tres
imprecises. Ce resultat a pu etre verifie recemment par Reynaud (1967) grace a
la mise en evidence in situ des c.g.p. du Poulet et du Dindon, par l'application
de la technique de l'acide periodique Schiff a des feuillets endoblastiques entiers.
La progression centrifuge du mesoderme apparait comme etant le facteur
responsable de la dispersion de ces cellules dans presque toute la moitie anterieure de l'aire vasculaire. Pour Rogulska (1968), les modifications de la forme de
l'aire pellucide pendant cette periode du developpement pourrait egalement
intervenir.
Dans quelques cas, exceptionnels avec le materiel utilise, des c.g.p. ont ete
observees jusqu'a l'extremite posterieure de l'aire embryonnaire. La mise en
place du mesoderme ne permet evidemment plus d'interpreter de tels cas. Pour
Rogulska, le fait qu'ils ne se rencontrent que sporadiquement suggere qu'il
pourrait s'agir de cellules se deplacant accidentellement du croissant germinal
vers la partie posterieure du blastoderme. Cette explication nous parait peu
satisfaisante d'autant que la presence de quelques c.g.p. posterieures a ete
retrouvee de facon presque constante chez des embryons de Poulet issus du
croisement Rhode Island $ - Wyandotte $ (Bruel-Beaudenon & Hubert, 1968)
ce qui semble constituer en fait un caractere rappelant certains Reptiles.
Le probleme de l'origine des cellules germinales des Oiseaux a ete aborde
recemment par Dubois (1967o, b) qui cultive separement, dans un repli de
Les cellules germinales
499
membrane vitelline, des fragments anterieurs et posterieurs de blastodermes non
incubes d'oeufs de Poule, et denombre les c.g.p. dans ces fragments apres 48 h
de culture. De Fanalyse de ses resultats il conclut: 'les c.g.p. ont leur origine
dans le materiel posterieur profond de la blastula non incubee. Les mouvements
pregastruleens caudo-cephaliques, qui commencent in utero, transportent les
formations vitellines vers l'avant en meme temps qu'ils entrainent les gonocytes
que ces formations contiennent. Au moment de la ponte, les cellules germinales
sont reparties dans une bande transversale perpendiculaire a l'axe embryonnaire
et a predominance posterieure nette.'
Nous avons aborde ce probleme par l'etude de la lignee germinale chez de
jeunes embryons de regulation (stade ligne primitive a 15 paires de somites)
morphologiquement normaux, provenant de moities laterales, anterieures et
posterieures de blastodermes, separees in ovo selon la technique de Wolff &
Lutz (1947), en nous adressant a Foeuf de Cane (Fargeix, 1967 a, b; Fargeix &
Theilleux, 1967). D'apres l'hypothese de Dubois, compte tenu que l'oeuf de
Cane est pondu a un stade plus precoce que celui de Poule, Jes embryons developpes a partir de moities anterieures de blastodermes, isolees au stade non
incube, devraient etre steriles ou au moins ne renfermer qu'un nombre tres
limite de cellules germinales. Or, nous avons constate que, dans tous les cas,
nos embryons de regulation sont fertiles et renferment le plus souvent des
quantites de cellules germinales du meme ordre de grandeur que des embryons
normaux developpes a partir de blastodermes entiers; il y a done generalement
regulation quantitative du 'stock' des cellules germinales. Ces resultats ont ete
confirmes par les recherches recentes de Rogulska (1968). Nous avons meme
constate que lorsque des deficiences se produisent, e'est par une plus faible
quantite de cellules germinales dans les embryons developpes a partir des
moities posterieures de blastodermes qu'elles se manifestent.
D'apres nos resultats, deux hypotheses paraissent pouvoir etre envisagees. Le
materiel germinal ne serait pas encore determine et apparaitrait plus tardivement
a la limite entre les aires opaque et pellucide la plus eloignee du centre de
croissance, comme l'indique Rogulska (1968). Cependant, il parait difficile
d'expliquer avec cette hypothese la presence de gonocytes a l'extremite posterieure de certains embryons temoins, de meme que la localisation de ces cellules
principalement le long de la ligne de fissuration chez les embryons developpes
a partir de moities laterales de blastodermes. Selon Rogulska, les gonocytes
posterieurs se seraient deplaces accidentellement, a partir du croissant germinal
anterieur, tandis que la ligne de fissuration jouerait parfois un role identique au
croissant germinal en creant des conditions favorables a la formation de gonocytes. 11 est cependant curieux que cette action n'intervienne que dans le cas
des figurations paralleles a l'axe embryonnaire presume et non dans le cas des
fissurations perpendiculaires. On peut d'autre part envisager que les cellules
germinales elles-memes, ou le materiel a partir duquel elles se differencieront, se
trouvent, primitivement, dans les differentes parties de blastodermes etudiees,
32-2
500
N. FARGEIX
aussi bien dans la moitie anterieure que dans la moitie posterieure. En fonction
des mouvements pregastruleens affectant le feuillet profond (Vakaet, 1962), ce
materiel se trouverait localise secondairement uniquement dans la region anterieure du germe, au niveau du croissant germinal de Swift. Au cours de ces
mouvements, des ilots d'endophylle pourraient parfois subsister dans la moitie
posterieure du blastoderme et donner naissance, dans cette region, a quelques
cellules germinates. De meme, dans les blastodermes fissures parallelement a
l'axe embryonnaire presume, il est possible d'envisager que, de long de la ligne
de fissuration, les mouvements postero-anterieurs du feuillet interne sont entraves et freines; ils subsisterait alors a ce niveau de nombreux ilots d'endophylle
qui seraient responsables, par la suite, de la dispersion d'un grand nombre de
cellules germinales le long de la ligne de fissuration comme nous l'avons observe.
De plus, en relation avec cette hypothese, nous rappellerons que, selon Lutz
(1955) & Vakaet (1962), il existeraitegalement un deplacementanterio-posterieur
du feuillet interne a partir du rempart vitellin anterieur, mais, etant de tres faible
amplitude, ce deplacement serait normalement masque par le mouvement
postero-anterieur qui est beaucoup plus important. Cependant, lorsqu'on isole
une moitie anterieure de jeune blastoderme, ce mouvement pourrait devenir
preponderant et determiner l'inversion de l'axe caudo-cephalique de l'embryon
qui se developpe alors (Lutz, 1955). Correlativement nous avons constate,
qu'apres cette inversion experimental de l'axe embryonnaire, les cellules germinales se retrouvaient toujours dans la region anterieure de l'embryon. Un
autre argument en faveur de cette hypothese est apporte par la diminution progressive du nombre des cellules germinales dans les embryons developpes a
partir de moities posterieures de blastodermes, lorsque ces moities sont isolees a
des stades de plus en plus ages.
Enfin, nous signalerons que les fissurations in ovo du blastoderme d'Oiseau
permettent d'obtenir des embryons morphologiquement normaux, dont le
stade de developpement peut etre determine avec precision et dont Forientation
permet de savoir a partir de quels morceaux de blastoderme ils se sont effectivement developpes. Tous les embryons que nous avons etudies remplissent ces
conditions qui paraissent essentielles puisque, d'apres nos resultats, le nombre
des cellules germinales varie en fonction du stade de developpement de ces
embryons et aussi en fonction de la partie de blastoderme dont ils sont issus,
c'est a dire qu'il depend du potentiel evolutif de ces parties.
A la suite de ces observations il est a remarquer que les embryons de regulation presentent toujours un retard de developpement par rapport aux embryons
temoins. Un temps d'incubation plus long est done necessaire pour arriver a un
meme stade, ce qui pourrait permettre la reconstitution d'un stock sensiblement
normal de gonocytes, dans le cas cependant ou les moities de blastodermes
etudiees possederaient suffisamment de 'materiel germinal'. Cette condition ne
serait plus remplie par les moities posterieures de blastodermes isolees apres
quelques heures d'incubation prealable.
Les cellules germinates
501
RESUME
1. Les cellules germinales primordiales (c.g.p.) ont ete etudiees depuis le
stade de la ligne primitive moyenne jusqu'a 15 paires de somites chez des
embryons normaux et chez des embryons developpes a partir de moities laterales, anterieures et posterieures de blastodermes de Cane.
2. Chez les embryons normaux, les c.g.p. sont localisees dans les regions
anterieure et laterales de l'aire extra-embryonnaire mais le croissant germinal a
des limites tres imprecises et certaines de ces cellules se retrouvent parfois
jusqu'a l'extremite posterieure de l'embryon. Le nombre des c.g.p. augmente
regulierement pendant cette periode du developpement. II est possible d'observer
quelques figures de division.
3. La meme localisation se retrouve chez les embryons developpes a partir
de moities de blastodermes. Cependant, lorsque les blastodermes sont fissures
suivant l'axe embryonnaire presume, les c.g.p. se localisent principalement le
long de la ligne de fissuration.
4. A stade egal, un embryon developpe a partir d'une moitie de blastoderme
renferme generalement le meme nombre de c.g.p. qu'un embryon normal,
developpe a partir d'un blastoderme entier.
5. Au contraire des embryons developpes a partir de moities anterieures, les
embryons developpes a partir de moities posterieures montrent un nombre des
c.g.p. diminue lorsque ces moities sont isolees apres un temps d'incubation
prealable de plus en plus grand.
6. Le probleme de l'origine et de la localisation des c.g.p. est discute en
fonction de ces resultats.
SUMMARY
Germ cells in normal duck embryos and in embryos developed from
pieces of blastoderm', the early stages of development
1. Primordial germ cells (p.g.c.) have been studied, from the intermediate
streak stage to the 15-somite stage, in normal embryos and in embryos formed
from lateral, anterior and posterior halves of blastoderms.
2. In normal embryos, p.g.c. are located in the anterior and lateral parts of
the extra-embryonic area, but the germinal crescent is not clearly defined. A
few p.g.c. are sometimes found at the posterior end of the embryo. The number
of p.g.c. increases from the intermediate streak stage to 12 or 15 somites, and
some can be seen to be in mitosis.
3. The same localization of the p.g.c. can be seen in embryos developed
from only one half of a blastoderm. However, in embryos developed from
lateral halves the p.g.c. are chiefly located along the line of transection.
4. At a similar stage, an embryo developed from one half of a blastoderm
contains the same number of p.g.c. as a normal embryo.
502
N. FARGEIX
5. Contrary to embryos formed from anterior halves, those formed from
posterior halves of blastoderms show fewer and fewer p.g.c. as these halves
are isolated after an increasing period of incubation.
6. The implications of our results are discussed in relation to the problem
of the origin and localization of the p.g.c.
Ce travail, realise sous la direction de Mr le Professeur Lutz, qu'il m'est agreable de
remercier bien vivement ici, represente un condense de la premiere partie d'une these de Doctorat d'Etat soutenue le 18 decembre 1968 a la Faculte des Sciences de Clermont-Ferrand
(France).
TRAVAUX CITES
M. T. & HUBERT, J. (1968). Remarques a propos de la lignee germinale
chez certains Sauropsides. C. r. Seanc. Soc. Biol. 162, 419-22.
DUBOIS, R. (1964 a). Sur l'attraction des cellules germinales primordiales par la jeune region
gonadique chez l'embryon de Poulet. C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci., Paris 258, 3904-7.
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