descripteurs de l`IPGRI, AVRDC

Biotech2008
XIes Journées Scientifiques du réseau
"Biotechnologies végétales / Amélioration des plantes
et sécurité alimentaire"
de l’Agence universitaire de la Francophonie
Biotechnologies végétales et gestion
durable des résistances face à des
stress biotiques et abiotiques
30 juin-3 juillet 2008, Agrocampus Rennes. Rennes, France
0
1
2
Etude de l'impact de la qualité des ARN dans l'analyse de
l'expression génique par PCR en temps réel.
Dr Hervé Chaulet, Agilent Technologies
La PCR en temps réel est une méthode hautement sensible pour analyser l’expression des
gènes dans de nombreux systèmes biologiques.
Utiliser des ARN intacts et une validation poussée du test sont des facteurs clefs pour obtenir
des données solides et sûres.
Afin de démontrer l’avantage et l’utilité du Bioanalyser pour valider un couple d’amorces,
pour déterminer la meilleure méthode de priming pour la RT et pour évaluer l’impact de la
dégradation des ARN, l’expérience suivante a été réalisée :
y
L’ARN a été extrait de cellules HEK avec le Absolutely RNA® MiniPrep kit.
y
Des aliquots de la prep d’ARN ont été dégradés par incubation à 70°C pendant des
temps différents pour obtenir une dégradation plus ou moins sévère.
y
La dégradation des différents aliquots a été analysée avec le bioanalyzer 2100 et les
puces RNA 6000 Nano.
y
Les ARN ont ensuite été rétro transcrits grâce a l’enzyme AffinityScript et amorcés
soit par oligo –dT soit par random priming.
y
Trois gènes cibles ont ensuite été étudiés par QPCR : Glyceraldehyde-3-phosphate
dehydrogenase (GAPDH), Hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase
(HPRT1), et la Protein kinase C inhibitor protein 1 (YWHAZ).
L’expérience réalisée démontre que la qualité des ARN est un facteur critique pour obtenir de
bons résultats en QPCR. En effet, la dégradation des ARN affecte fortement la quantification
des ARN des trois cibles étudiées. De plus nous montrons que ces variations sont séquence –
(donc gène-) dépendants. Ainsi le bioanalyzer est un outil indispensable pour le contrôle
qualité des ARN et pour s’assurer de résultats fiables en PCR en temps réel.
3
Sommaire
Mot de bienvenue
1
Comités d'organisation, de réseau et scientifique
3
Résumés
5
Conférences plénières
7
Session 1: Conservation, évaluation et régénération des ressources génétiques
Conférences introductives
Communications orales
Posters
11
14
24
Session 2 : Résistance des plantes aux bioagresseurs
Conférences introductives
Communications orales
Posters
61
64
75
Session 3 : Mécanismes de résistance des plantes aux contraintes abiotiques
Conférences introductives
Communications orales
Posters
110
112
127
Session 4 : Stratégies et outils de sélection pour l'amélioration de la qualité
Conférences introductives
Communications orales
Posters
157
159
163
Session 5 : Développement d'outils biotechnologiques
Conférences introductives
Communications orales
Posters
170
172
184
Session 6 : Valorisation des acquis par la création de variétés adaptées
Conférences introductives
Posters
210
212
4
5
Bienvenue à Rennes
Du 30 juin au 3 juillet 2008, Agrocampus Rennes, l’Université de Rennes 1 et l'INRA de
Rennes sont heureux de vous accueillir à Rennes à l'occasion du congrès Biotech2008 - XIes
Journées Scientifiques du réseau "Biotechnologies végétales / Amélioration des plantes et
sécurité alimentaire" de l’Agence universitaire de la Francophonie (AUF).
Avec plus de 200 chercheurs de 20 pays francophones attendus lors de cette manifestation, ce
congrès est un cadre idéal pour les chercheurs francophones juniors et seniors des pays du
Nord et du Sud pour échanger, se concerter et initier des collaborations de formation et de
recherche.
Ces journées mettront l’accent sur les stratégies de lutte face aux stress biotiques et abiotiques
qui conditionnent le développement de l’agriculture dans les pays du Nord et du Sud, en
maintenant des produits de qualité. Elles seront l’occasion de faire le point sur l’avancement
des connaissances dans le domaine des biotechnologies végétales au sens large, de la culture
in vitro à la génomique dans une perspective d’agriculture et de développement durables.
Les membres du comité organisateur vous souhaitent un congrès riche et fructueux et un
excellent séjour à Rennes.
Maria Manzanares-Dauleux et le Comité d'organisation
L'organisation de Biotech2008 a bénéficie du soutien financier de l'AUF, d'Agrocampus
Rennes, de l'Université de Rennes 1, de l'INRA, de l'IRD et de la Région Bretagne. Le
congrès est sponsorisé par Cogenics, Agilent Technologies et l'établissement de sélection
Florimond Desprez.
1
Mot du coordinateur du réseau
L’Agence Universitaire de la Francophonie (AUF) est présente sur tous les continents, avec
62 implantations rattachées à neuf bureaux. Depuis 2000, l’Agence a connu une période de
développement sans précédent, marquée par une consolidation de son budget et une
progression de 50 % du nombre d’établissements membres. L’AUF fédère aujourd’hui un
réseau de 693 établissements répartis sur tous les continents, dans 81 pays, dont 47 sont
membres de l’Organisation Internationale de la Francophonie. La France, le Vietnam,
l’Algérie et le Canada sont respectivement les pays dans lesquels l’Agence compte le plus
grand nombre de membres.
Le développement de l’AUF témoigne de sa notoriété au sein des milieux universitaires, mais
aussi de l’attrait du français, comme langue de formation et de culture, sur la scène
internationale. L’Agence, dont le siège est établi sur le campus de l’Université de Montréal
(Canada-Québec), a vocation à contribuer à la construction et à la consolidation d’un espace
scientifique en français en : i) favorisant la coopération scientifique ; ii) formant des futurs
acteurs du développement ; iii) soutenant la recherche et l’excellence ; iv) partageant
l’expertise.
L’AUF soutient des réseaux de chercheurs et plus de 4500 enseignants et chercheurs adhérent
aux 20 réseaux actuels. Parmi ceux-ci, le réseau Biotechnologies Végétales, Amélioration des
Plantes et Développement Durable, avec plus de 430 adhérents, est le troisième en terme
d’effectif. Au niveau des ressortissants, après la France (25%) sont très bien représentés, de
manière à peut près équivalente, l’Algérie, le Canada, le Cameroun, la Côte d’Ivoire, le
Maroc, le Sénégal et la Tunisie.
Le réseau « BIOVEG » comme aiment à le prononcer nombre de collègues, s’articule autour
de 5 thématiques : i) développement de nouvelles méthodes et techniques relevant des
biotechnologies et de la génomique en vue de l’amélioration des plantes cultivées ; ii)
stratégies biotechnologiques en vue d’une meilleure résistance/tolérance des plantes cultivées
aux contraintes biotiques et abiotiques ; iii) stratégies biotechnologiques en vue d’une
meilleure qualité (sur le plan de la santé, de l’aptitude à la conservation, etc.) des productions
végétales ; iv) valorisation des acquis de la recherche au service d’une agriculture durable ; v)
conservation et évaluation des ressources phyto-génétiques par les outils biotechnologiques.
Tous les deux ans, le réseau organise ses journées scientifiques dans un pays différent : en
2000 à Montpellier (France), en 2002 à Marrakech (Maroc), en 2004 à Lomé (Togo), en 2006
à Constantine (Algérie).
En 2008, nous sommes à Rennes, accueillis sur le magnifique site d’Agrocampus, pour un
colloque dont le thème central concerne un point d’intérêt majeur : les stratégies de lutte face
aux stress biotiques et abiotiques qui conditionnent le développement de l’agriculture dans les
pays du Nord et du Sud, en maintenant des produits de qualité. Un programme
particulièrement attractif avec 13 communications introductives et 44 communications orales
vous est proposé et nous espérons que vous l’apprécierez.
Au nom du comité de réseau, du comité scientifique je vous souhaite de bien profiter de ce
programme et de nouer des liens scientifiques forts qui seront le point de départ de nouvelles
et fructueuses collaborations.
Serge HAMON, Coordinateur du réseau
2
Comités
Comité local d'organisation
Coordinateur
Prof . Maria Manzanares-Dauleux (Agrocampus Rennes)
Membres
Alain Baranger (INRA APBV)
Dominique Barloy (Agrocampus Rennes)
Sylvaine Bitteur (INRA / Agrocampus Rennes)
Alain Bouchereau (Université de Rennes 1)
Anne-Marie Chèvre (INRA APBV)
Carole Deleu (Université de Rennes 1)
Joseph Jahier (INRA APBV)
Anne Laperche (Agrocampus Rennes)
Catherine Réminiac (Université de Rennes 1)
Bénédicte Villeroy (Agrocampus Rennes)
Comité étudiants
Benjamin Albert (Master)
Bathilde Auger (doctorant)
Jean Carpentier (Master)
Céline Hamon (doctorant)
Christophe Jestin (doctorant)
Hugues Renault (doctorant)
Solen Rocher (Master)
Emmanuel Szadkowski (doctorant)
Geoffrey Wagner (Master)
Comité de réseau
Coordinateur
Serge Hamon, IRD Montpellier (France)
Membres
Carole Beaulieu, Université de Sherbrooke (Québec, Canada)
Philippe Druart, Centre wallon de recherche agronomique (Belgique)
Samir Jaoua, Centre biotechnologique de Sfax (Tunisie)
Dieudonnée Nwaga, Université de Yaoundé 1 (Cameroun)
Secrétaire scientifique
Florent Engelmann, IRD Montpellier (France)
Comité scientifique
Carole Beaulieu (Canada)
Alain Bouchereau (France)
Khalef Boulkroune (Algérie)
Gilles Chaix (France)
Anne-Marie Chèvre (France)
Dominique Desclaux (France)
Philippe Druart (Belgique)
Patrick Du Jardin (Belgique)
Ismail El Hadrami (Maroc)
Florent Engelmann (France)
Emmanuel Guiderdoni (France)
Serge Hamon (France)
Samir Jaoua (Tunisie)
Douadi Khelifi (Algérie)
Maria Manzanares-Dauleux (France)
Amidou N’Diaye (Côte d’Ivoire)
Michel Nicole (France)
Dieudonné Nwaga (Cameroun)
Djibril Sané (Sénégal)
Mame Oureye Sy (Sénégal)
3
4
Résumés
5
6
S0- CONFERENCE
Biodiversité et nature ordinaire : quelques défis pour les
agronomes indisciplinés
Bernard CHEVASSUS-AU-LOUIS
Inspecteur général de l’agriculture
LGP/INRA F78350 JOUY-en-JOSAS
e-mail : [email protected]
Le concept de biodiversité introduit plusieurs évolutions de notre regard sur la nature, qui
amènent à considérer avec un intérêt renouvelé la gestion de la « nature ordinaire ». Nous
évoquerons trois volets de ces évolutions et nous montrerons en quoi ils peuvent représenter
pour les agronomes (au sens large du terme) des problématiques de recherche originales et
fécondes.
Le premier volet – « l’inversion de la pyramide du vivant » – présentera les conséquences
d’une vision de la biodiversité dans laquelle l’essentiel du monde vivant, en termes de nombre
d’espèces, de biomasse ou de diversité évolutive, est constitué d’espèces de petite taille,
unicellulaires pour la plupart et en grande majorité inconnues. La description et la
compréhension du fonctionnement de cet ensemble apparaissent essentielles pour fonder de
nouvelles pratiques agricoles et l’agronomie de demain sera sans doute principalement une
« agronomie des microorganismes ».
Le deuxième volet – « les limites des espèces emblématiques » – évoquera la transition entre
une vision « patrimoniale », caractérisée par le fait que la biodiversité « contient » des entités
méritant d’être protégées pour diverses raisons, et une vision « fonctionnelle », selon laquelle
c’est l’ensemble des espèces et, surtout, de leurs interactions qui constitue la véritable valeur
de la biodiversité. Nous développerons dans cette optique deux notions, celle d’agronomie des
services écosystémiques et celle d’écologie de l’information.
Le troisième volet, « la stratégie de Noé est-elle adaptée ? », présentera les différentes limites
qui sont aujourd’hui identifiées à une stratégie de conservation exclusivement fondée sur des
espaces protégés. De ce fait, la conservation de la biodiversité doit se concevoir en intégrant
l’ensemble des territoires et, donc, en interaction avec les activités humaines. Nous
évoquerons principalement dans ce domaine la question de « l’agronomie des paysages », qui
doit à la fois s’approprier les concepts de l’écologie des paysages et les associer à des
concepts de « génie sociétal » pour mettre en place des infrastructures écologiques durables
comme la « trame verte et bleue » popularisée par le Grenelle de l’environnement.
Nous conclurons en introduisant le concept « d’innovation en profondeur » et en montrant la
nécessité de dépasser une vision opposant la technologie et l’écologie.
Références :
CHEVASSUS-au-LOUIS B., 2007. La biodiversité : un nouveau regard sur la diversité du vivant. I. Immensité
et complexité. Cahiers Agricultures, 16, 219-227.
CHEVASSUS-au-LOUIS B., 2008. La biodiversité : un nouveau regard sur la diversité du vivant. II. Stabilité et
utilité. Cahiers Agricultures, 17, 51-57.
CHEVASSUS-au-LOUIS B., 2008. La biodiversité : un nouveau regard sur la diversité du vivant. III. Fragilité :
vers la sixième extinction ? Cahiers Agricultures, 17, (sous presse).
CHEVASSUS-au-LOUIS B., GRIFFON M., 2007. La nouvelle modernité : une agriculture productive à haute
valeur écologique. DEMETER 2008, 7-48.
7
S0-CONFERENCE
Séquençage des génomes de plantes : vers une nouvelle révolution
en biologie végétale
Michel Delseny
UMR5096 CNRS-IRD-UP, laboratoire génome et développement des plantes, Université de Perpignan, 66860
Perpignan, France
[email protected]
Le séquençage du génome d’Arabidopsis thaliana, fin 2000, a constitué une avancée
extraordinaire dans notre connaissance du génome des plantes, mais aussi dans la
connaissance de notre propre génome. Il a, d’une part, permis toute une série d’innovations
techniques, telles que le développement de puces à ADN ou des bases de données, et, d’autre
part, la découverte de nombreux gènes clés pour l’élucidation de mécanismes biologiques
fondamentaux qui maintenant servent de point de départ pour les études sur des plantes
cultivées. Cependant, malgré ces progrès remarquables, il reste encore de nombreuses
difficultés et problèmes à résoudre, dont les plus importants sont sans doute l’annotation des
séquences, la découverte de leur fonction, et l’intégration de cette fonction dans un réseau de
gènes et dans le fonctionnement global de la plante.
Depuis 2000, le domaine de la génomique végétale connaît une nouvelle accélération.
Plusieurs nouveaux génomes ont été séquencés : d’abord celui du riz , puis , plus récemment
celui du peuplier, de la vigne et du papayer, pour ce qui est des résultats publiés, et ceux du
sorgho, du brachypodium et du maïs. A l’exception du riz, tous ces génomes ont fait l’objet
d’un séquençage aveugle, qui a produit un brouillon fort utile et suffisant pour nombre
d’objectifs. Les mêmes stratégies sont actuellement mises en œuvre sur la plupart des plantes
cultivées, ce qui fait que dans moins de 5 ans on disposera d’au moins une séquence brute
pour la plupart des génomes d’espèces cultivées. Cette avalanche de données ouvre des
perspectives nouvelles en terme d’évolution des génomes, de caractérisation de gènes
importants qu’il devrait être possible d’exploiter en amélioration des plantes, d’analyse de la
biodiversité. Elle pose aussi le problème de la maîtrise informatique permettant de les
exploiter au mieux. Nous illustrerons en particulier ce que nous avons appris de l’évolution
des génomes par duplication et perte d’information génétique.
Enfin au cours des deux dernières années, les méthodes de séquençage ont évolué et changé
d’échelle, leur coût a baissé et leur efficacité a été démultipliée, si bien qu’il apparaît
maintenant moins onéreux de re-séquencer rapidement un génome plutôt que de chercher et
cartographier des marqueurs classiques du type microsatellite ou RFLP. Il s’agit là d’une
situation complètement nouvelle qui devrait, à court terme, révolutionner la recherche de
polymorphismes de type SNP ou In/Del dans les gènes importants et ainsi faire évoluer les
stratégies d’amélioration des plantes cultivées vers une meilleure efficacité.
8
SESSION 1
Conservation, évaluation et régénération
des ressources génétiques
9
10
S1-CI-1
Flore spontanée d’Algérie et ressources phytogénétiques.
Caractérisation et stratégie de conservation.
Rachid AMIROUCHE
Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediène, Faculté des Sciences Biologiques, LBPO,
Equipe Biosystématique, Génétique et Evolution. BP n°32 El-Alia, Bab-Ezzouar, 16111, Alger, Algérie.
e-mail : [email protected]
La région méditerranéenne abrite une diversité biologique de première importance. La plupart des espèces de la
flore spontanée sont remarquablement résistantes et bien adaptées à la sécheresse et à la salinité. En Afrique du
Nord, elles constituent une part très importante des ressources génétiques locales à valeurs pastorales,
fourragères, alimentaires, aromatiques et médicinales.
En raison de sa situation particulière en région méditerranéenne et de l’impressionnant gradient
bioclimatique Nord-Sud qui la caractérise, l’Algérie offre des opportunités exceptionnelles pour l’évaluation et
pour la compréhension des processus et mécanismes impliqués dans la diversification et l’adaptation des plantes
en relation avec l’évolution de leur environnement. Dans le nord du pays, les secteurs humides comportent des
‘points chauds’ de biodiversité unique. Dans les zones de transition biogéographique, les fluctuations des
conditions écologiques et l’hétérogénéité des habitats sont les facteurs déterminants de la richesse floristique.
Dans les aires de contact, la coexistence d’un plus grand nombre de taxons et de formes, constitue un réservoir
important de diversité génétique.
La flore est aujourd’hui très sérieusement menacée en raison de la forte régression des milieux naturels
et aussi parce que notre région est l’une des plus exposée aux changements climatiques globaux. La gestion de
ces milieux et les stratégies de conservation sont actuellement limitées par une connaissance insuffisante des
unités biologiques en présence (réduite aux travaux botaniques classiques devant être mis à jour), et des
mécanismes gouvernant leur évolution dans la région. Les études pluridisciplinaires réalisées ces dernières
années par notre équipe sur des espèces spontanées, s’inscrivent dans le contexte d’une mise à jour de la
compréhension de la Flore d’Algérie à la lumière notamment des nouvelles données moléculaires dans les
populations naturelles provenant de différents milieux. Elles ont jeté les bases d’un inventaire indispensable des
espèces et des taxons. Les résultats ont montré, en général, une diversité génétique fortement corrélée aux
conditions écologiques et mis en relief (1) le rôle particulier joué par les zones de transition bioclimatique; (2)
une distribution géographique particulière de populations et de taxons diploïdes et polyploïdes qui reste encore
mal connue en Afrique du Nord et en Algérie.
Les études sur des Poaceae annuelles et pérennes (Hordeum, Aegilops, Avena, Bromus, Dactylis,
Lygeum), montrent une tendance forte à une structuration de la polyploïde en fonction des conditions
écogéographiques. Les approches pluridisciplinaires effectuées sur ces taxons permettent d’appréhender les
mécanismes biologiques et génétiques se déroulant dans les populations et le rôle des facteurs écologiques sur
leur organisation. Cette approche représente une démarche à valeur prédictive qui permet de hiérarchiser les
populations et les taxons à conserver en priorité et de tester l’importance de la polyploïdie et des niveaux de
ploïdie dans les phénomènes de rareté et d’isolement dans les zones marginales.
Chez les orges spontanées, précisément dans le complexe H. murinum, une corrélation frappante entre
la diversité génétique, la polyploïdie et les conditions bioclimatiques est établie. Les populations tétraploïdes
(ssp. leporinum) sont très polymorphes et largement répandues. Dans les stations de montagne, les taux élevés de
multivalents et d’irrégularités méiotiques, suggèrent une origine par autopolyploïdie. Les diploïdes (ssp.
glaucum) montrent en revanche, un isolement relatif et une distribution marginale associée à la sécheresse et à la
salinité.
Les taxons diploïdes des genres Avena et Bromus, sont également localisés dans des stations semi-arides
à subhumides. Chez B. lanceolatus et B. hordeaceus, allotétraploïdes colonisatrices, des différenciations
interpopulations existent et sont liées aux paramètres du bioclimat. Chez Avena barbata tétraploïde, une nette
différenciation écotypique caractérise les populations des steppes et de l’Atlas Saharien.
Chez Aegilops geniculata tétraploïde, la diversité intrapopulation est particulièrement importante sur les
stations du versant sud de l’Atlas Tellien où les conditions sont fluctuantes. Le polymorphisme des gluténines a
permis de différencier les espèces algériennes d’Aegilops. Des phénotypes typiques d’hexaploïdes (2n=6x=42)
ont été observés chez Ae. neglecta puis confirmés en cytologie. Ces cytotypes, rapportés pour la première fois en
Algérie, sont localisés dans le Djurdjura. Les séquences associées aux organisateurs nucléolaires (ADNr), ont
11
également permis de différencier les espèces étudiées Ae. geniculata, Ae. triuncialis, Ae. biuncialis et Ae.
triaristata.
Dans le complexe polyploïde Dactylis glomerata L., l’existence en Algérie septentrionale des deux
niveaux de ploïdie est confirmée et le statut taxonomique des diploïdes (ssp. mairei et ssp. santai,) et des
tétraploïdes (ssp. hispanica et ssp. marina) est précisé. Les populations diploïdes sont bien plus abondantes (40%
des observations) que mentionné précédemment. Si les populations de la ssp. mairei sont isolées dans des niches
écologiques humides des secteurs de la Kabylie-Numidie, celles de la ssp. santai sont largement distribuées dans
les étages subhumides et semi-arides des secteurs Algérois et Oranais.
Un autre exemple de graminée pérenne est celui du sparte (Lygeum spartum), une des principales
composantes des formations steppiques dont des cytotypes diploïdes (2n=16) sont signalés pour la première fois
en Algérie. Ils se structurent également en petites populations localisées dans le Sud Oranais. Les analyses
moléculaires ont révélé chez les polyploïdes, un polymorphisme important et une reproduction fortement
perturbée.
L’importance des données cytotaxonomiques est illustrée par de nombreuses bulbeuses de l’ordre des
Asparagales. Un bon exemple est fourni par le groupe des scilles automnales, au sein duquel des confusions
taxonomiques persistent. Dans ce groupe, les inventaires chromosomiques effectués dans une aire relativement
restreinte de l’Algérois ont révélé une concentration exceptionnelle de nombres chromosomiques. La plupart de
ces nombres sont nouveaux pour les scilles d’Algérie, certains sont inédits. Les études morphologiques n’ont pas
levé toutes les ambigüités taxonomiques, bien au contraire, elles ont mis en évidence une variabilité continue
avec de nombreuses formes intermédiaires fréquentes dans les forêts du littoral algérois, carrefour
biogéographique entre les secteurs Oranais et Kabyle. Elles résulteraient d’hybridation impliquant Scilla
autumnalis (Prospero autumnalis), S. obtusifolia (P. obtusifolium) et S. numidica (Barnardia numidica) qui se
trouve dans sa limite occidentale.
La variabilité phénotypique, physiologique et biochimique de nombreuses légumineuses fourragères
(Fabaceae) : Lupinus, Medicago, Trifolium, Scorpiurus, Hedysarum) est positivement reliée aux principaux
paramètres écogéographiques et bioclimatiques.
Par exemple, chez Lupinus angustifolius, il existe une nette différenciation écogéographique basée sur
les caractéristiques foliaires et des graines (alcaloïdes, protéines de réserve). Dans les régions arides du secteur
oranais, les phénotypes rares à graines réticulées « reticulatus », seraient en voie de disparition. Les phénotypes
à «grosses graines», se rencontrent dans les zones anthropisées des régions humides et subhumides du centre-est.
Par contre, chez L. micranthus, la variabilité est continue et est en rapport avec l’origine bioclimatique des
populations.
Un autre exemple représentatif de la différenciation écogéographique, est celui du complexe Medicago
ciliaris-intertexta. Les deux taxons sont caractérisés par une plasticité phénotypique induisant des ambiguïtés
taxonomiques. Dans les situations de sympatrie, des «populations particulières» se différencient
significativement par la forme des épines et la pilosité des gousses. Les marqueurs microsatellites confirment
l’isolement des ces «populations intermédiaires»; leur originalité «taxonomique» est mise en exergue par leur
capacité symbiotique spécifique avec Sinorhizobium meliloti.
Dans ces mêmes zones de contact, et sur des Brassicaceae, Cakile maritima, Mathiola tricuspidata et
Brassica fruticulosa, les flux de gènes seraient particulièrement intenses. Les estimations indiquent, chez ces
taxons, une compatibilité interspécifique généralement unilatérale.
Le Sud algérien est d’un intérêt évident quant à la valeur génétique des espèces végétales comme celles
des oasis et du désert. Nous évoquerons les travaux en cours sur Phoenix dactylifera, Acacia tortilis-raddianna,
Olea laperinii et Balanites aegyptiaca.
Enfin, seront évoquées nos collaborations et les perspectives de nos recherches en cours pour
appréhender plus finement la structure génétique des populations, les flux de gènes et les systèmes de la
reproduction, pour identifier les génotypes, les populations et les taxons dans un contexte phylogénétique.
Mots clés : Algérie, biodiversité, systématique, ressources phytogénétiques, polyploïdie.
12
S1-CI-2
Les collections de ressources génétiques :
un enjeu pour l’adaptation des espèces cultivées.
Jean-Marie Prosperi
INRA, UMR Diversité et Génomes des Plantes Cultivées,
Domaine de Melgueil, 34130 Mauguio, France
[email protected]
L’agriculture, en ce début du 21ème siècle, a de nouveaux défis à relever pour assurer
durablement la sécurité des approvisionnements et l’autosuffisance alimentaire, pour
contribuer à l’éradication de la pauvreté et pour participer à l’équilibre écologique de la
planète. Les agriculteurs sont les premiers concernés, en particulier par les variétés et les
semences qu’ils utilisent ou préservent.
Mais, la communauté scientifique investie dans les Ressources Génétiques et la
Biodiversité a aussi un rôle crucial à jouer en permettant une adaptation rapide des espèces
cultivées aux changements à venir : érosion de la biodiversité, dégradation de
l’environnement, importance des changements climatiques et des risques associés,
diversification des usages des productions agricoles. Les chercheurs doivent dès maintenant
réfléchir les Ressources Génétiques à la lumière des avancées récentes en biologie, en
génomique, dans les sciences de l’écologie et de l’évolution et permettre un accès plus facile
et partagé à l’information.
C’est au cours du 20ème siècle que ce sont constituées les grandes collections de
ressources génétiques parallèlement à l’émergence de la génétique moderne et des
programmes de sélection variétale qui l’accompagnait. La stratégie de préservation de la
diversité des espèces cultivées était alors unanimement partagée. Plus récemment, le cadre
géopolitique des ressources génétiques a été profondément bouleversé avec l’émergence de
nouvelles règles internationales (Convention sur la Diversité Biologique, Traité International
sur les Ressources Phytogénétiques de la FAO) qui ont accompagné la naissance de la
génomique. Le concept même des Ressources Génétiques a fortement évolué vers celui de
Ressources Biologiques faisant ainsi une part croissante aux biotechnologies et aux
informations associées.
Dans une seconde partie, nous verrons comment les nouvelles méthodes d’analyse de
la diversité peuvent être mises à contribution pour permettre un accès plus rapide et plus
massif à la diversité génétique incluse dans les collections de ressources génétiques. Nous
évoquerons aussi quelques pistes qui permettent aujourd’hui de valoriser plus efficacement
encore les collections de ressources génétiques.
13
S1-C1
Diversité, évolution et contribution des rétrotransposons à la
variation de la taille des génomes chez les lupins (Lupinus L.;
Fabaceae) adaptés à des conditions écologiques contrastées
Frédéric MAHE, Christophe BITEAU, Émilie ROBIN, Rémy PASQUET, Olivier
CATRICE, Virginie HUTEAU, Spencer BROWN, Olivier CORITON, Marie-Thérèse
MISSET, Abdelkader AÏNOUCHE
UMR CNRS 6553 Ecobio, équipe « Mécanismes à l`Origine de la Biodiversité », université de Rennes 1
e-mail : [email protected]
La diversification des plantes à fleurs s’est accompagnée d’une variation remarquable
de la taille des génomes. Cette variation n’est pas corrélée à la complexité des organismes et
se retrouve à tous les niveaux taxonomiques ; ce qui soulève la question de la nature et de
l’impact d’une telle variation, en terme évolutif et adaptatif. Outre des processus comme la
polyploïdie, les duplications segmentaires, ou les recombinaisons, l’accumulation ou la perte
d’ADN répétitif peut faire varier de façon considérable la taille des génomes. On sait
aujourd’hui que cette dernière fraction est principalement constituée d’éléments transposables
(ET), et en particulier de rétrotransposons. Capables de se multiplier et de s’insérer en grands
nombres dans les génomes, sous l’effet de stress génomiques et/ou environnementaux, ceux-ci
jouent un rôle majeur dans la dynamique évolutive structurale et fonctionnelle des génomes
de plantes. Ils peuvent ainsi générer un potentiel adaptatif nouveau en réponse aux
changements environnementaux, et/ou conduire à des processus de différenciation et de
diversification des espèces.
Dans ce contexte, la diversité et l'évolution de rétrotransposons des familles Ty1-copia
et Ty3-gypsy ont été explorées pour la première fois au sein du genre Lupinus (Fabacées ;
Génistoidées), à partir de l'analyse de leur séquence caractéristique codant la
transcriptase inverse (TI). Avec des nombres chromosomiques (2n = 32 à 52) et des quantités
d’ADN (1 à 2,5 picogrammes par noyau) variables, les lupins constituent en effet un bon
modèle pour examiner l’impact des ET sur l’adaptation et la diversification des plantes. Une
attention particulière est accordée ici aux lupins africains et méditerranéens occupant des
habitats très contrastés, ayant le même nombre de chromosomes, mais présentant
des différences de taille de génome remarquables. C'est le cas de couples d'espèces, tels : L.
micranthus/L. luteus et L. albus/L. luteus, en région méditerranéenne ; et du couple L.
princei/L. atlanticus, en Afrique Nord-équatoriale. L’analyse phylogénétique montre une
grande diversité des TI chez les Génistoidées (lupins inclus) et leur similitude avec celles
d'autres lignées de légumineuses et Eudicotylédones. Si certaines sous-familles de
rétrotransposons sont ubiquistes chez les Génistoidées, indiquant ainsi qu’elles sont d’origine
commune et ancienne, d’autres apparaissent comme le résultat d’amplifications spécifiques,
aux lignées méditerranéennes, ou aux lignées africaines. Des estimations de l’importance
relative des séquences TI (par PCR semi-quantitative) révèlent que le lupin méditerranéen à
plus gros génome (L. luteus) contient beaucoup plus d’éléments de type copia et gypsy que
ceux à petits génomes (L. micranthus, L. albus)., tandis que c’est l’inverse qui est observé
chez les lupins africains (L. princei et L. atlanticus). Ainsi, les résultats suggèrent que
différentes classes d’éléments transposables, et différents mécanismes peuvent être impliqués
dans la variation de la taille des génomes chez des lignées différentes d’un même genre.
14
S1-C2
Contexte génomique de la naissance d’une espèce:
Histoire de la spartine anglaise
Malika AINOUCHE
UMR CNRS 6553 Ecobio Université de Rennes1 Bât. 14A Campus Scientifique de Beaulieu
35042 Rennes Cedex
e-mail :[email protected]
La compréhension des mécanismes à l’origine de la biodiversité, et particulièrement ceux qui
accompagnent la formation de nouvelles espèces, représentent une étape importante pour
l’évaluation des ressources génétiques et leur utilisation rationnelle. Le cas de la spartine
anglaise représente un exemple fascinant de naissance et d’expansion rapide d’une espèce.
L’intérêt qu’elle a suscité depuis sa formation, auprès des botanistes, des écologistes et plus
récemment des généticiens de l’évolution, s’est traduit par une abondante littérature
concernant les conséquences écologiques de sa progression, les stratégies appropriées de la
gestion des populations envahissantes et la compréhension des mécanismes biologiques à
l’origine du succès de cette espèce.
L'originalité de ce modèle tient au fait que le mode de formation, la génétique et
l'expansion des populations sont à présent bien connus et ont pu être suivis à une échelle de
perception humaine, et surtout, que son histoire illustre, sur une courte période de temps
évolutif, un processus en réalité universel : celui de la formation et de l'évolution d'une espèce
En tant qu’espèce naissante (âgée de moins de 150 ans) Spartina anglica offre une
opportunité rare d’explorer les processus évolutifs accompagnant la formation et la
stabilisation d’une nouvelle espèce en milieu naturel, suite à une hybridation interspécifique et
à la duplication du génome hybride. Ce mode de spéciation, dit allopolyploïde, est très
commun chez les plantes, et on sait aujourd’hui qu’il a marqué de façon récurrente l’histoire
des Angiospermes chez qui il représente une source majeure de biodiversité. La spéciation
allopolyploïde a également accompagné la formation de nombreuses espèces cultivées et a
fourni les matériaux de bases (notamment: redondance et plasticité génomique) qui ont
permis la domestication.
Nous présenterons une synthèse des approches que nous avons récemment développées dans
le système Spartina afin d’explorer les conséquences de l’hybridation et de la duplication du
génome aux niveaux génétique, épigénétique et transcriptomique dans le contexte d’une
spéciation récente. Ces questions font actuellement l’objet d’un intérêt particulier de la
communauté scientifique, et nous confronterons nos résultats à ceux obtenus à ce jour sur
d’autres systèmes biologiques.
15
S1-C3
La technique de congélation en gouttes des masses
proembryogènes : un moyen efficace pour la conservation des
ressources génétiques phoenicicoles
Lotfi FKI*, Neila BOUAZIZ*, Bart PANIS**, Noureddine DRIRA*
*Laboratoire des Biotechnologies Végétales Appliquées à l’Amélioration des Cultures. Faculté des Sciences de
Sfax- Route Sokra BP : 1171, 3000 Sfax, Tunisie.
**Laboratory of Tropical Crop Improvement. Katholieke, Universiteit Leuven (K.U.Leuven), Kasteelpark
Arenberg 13, Bus 2455, 3001 Leuven, Belgium.
e-mail : [email protected]
Le palmier dattier est, actuellement, soumis à une forte érosion génétique par suite d’une
orientation vers une culture monovariétale dictée par des circonstances commerciales très
favorables et en raison de la propagation des maladies mortelles (Bayoudh, MFC). Cette
situation du secteur phoenicicole impose avec acuité la préservation des ressources génétiques
de cette espèce à travers l’application de la technologie de cryconservation associée à la mise
en œuvre des techniques de culture de tissus.
Notre étude a porté sur l’analyse du comportement des masses proembryogènes induites sur
des explants foliaires juvéniles et soumises à des traitements cryogéniques. L’efficacité du
2,4-D comme hormone inductrice de l’embryogenèse a été bien démontrée contrairement à
l’apport de cytokinines qui s’est révélé superflu. Les masses de tissus embryogènes sont
amplifiées sur des milieux gélosés et en milieux liquides agités avec des temps de doublement
de la masse de la matière fraîche de 30 jours pour les premiers contre 15 jours pour les
seconds.
La technique de congélation en gouttes, fondée sur un refroidissement ultrarapide des tissus
préalablement déshydratés, a prouvé sa grande efficacité quant au maintien de la survie avec
possibilité de reprise ultérieure de leur croissance. L’étape de préculture des proembryons sur
un milieu hypertonique, qui accroît très fortement les capacités de tolérance des tissus aux
températures ultrabasses, est fortement recommandée. Des taux de reprise de plus de 60% ont
pu être atteints chez les masses proembryogènes traitées pendant 30 mn par la solution
cryoprotectrice PVS2. Les traitements cryogéniques n’affectent pas les capacités
morphogénétiques des tissus si bien que plusieurs vitroplants bien structurés ont pu être
régénérés et acclimatés.
Mots clés : palmier dattier, érosion génétique, culture de tissus, masses proembryogènes,
congélation en gouttes.
16
S1-C4
Comprendre les processus de domestication et de diversification
variétale chez les espèces fruitières méditerranéennes : une
démarche au carrefour de la génétique et de l’ethnobiologie
B. KHADARIL2, H. ACHTAKI1,4, Y. HMIMSA3,4, M. ATER4, F. KJELLBERG3, Y.
AUMEERUDDY-THOMAS3
1
UMR Développement et Amélioration des Plantes (DAP), INRA, 2 place Viala, 34 060 Montpellier cedex 1,
Conservatoire Botanique National Méditerranéen de Porquerolles, Parc National de Port-Cros, Castel Ste Claire,
F 83418 Hyères cédex. FRANCE
3
CEFE-UMR5175, CNRS, 1919 route de Mende, 34293 Montpellier Cédex 5, France
4
Diversité et Conservation des Systèmes Biologiques, Faculté des Sciences de Tétouan, B.P. 2062, M’hannech II
Tétouan, Maroc
2
e-mail : [email protected]
La diversification variétale des espèces cultivées résulte de processus de domestication qui se
fondent sur des déterminants biologiques et des faits sociaux (pratiques anciennes et
contemporaines de sélection de variétés par les sociétés locales, techniques de multiplication
et échanges de matériel végétal au sein de réseaux sociaux). L’interaction entre facteurs
biologiques et sociaux a été principalement étudiée chez des espèces herbacées et pérennes en
régions sup-tropicales (sorgho, riz, taro, igname, manioc). Le peu de connaissances dans
d’autres agro-écosystèmes, l’interaction entre ces facteurs et la multiplicité des niveaux
d’étude rendent difficile l’élaboration d’un modèle général. Notre étude a pour objectif
d’analyser l’interaction entre facteurs génétiques et ethnobiologiques dans la diversification
variétale chez deux espèces fruitières méditerranéennes emblématiques et dotées d’un fort
potentiel économique et social, le figuier et l’olivier.
Les variétés d’olivier sont issues d’oléastres originaires de l'est et de l'ouest de la
méditerranée. Cependant, malgré l’incorporation de gènes de provenance diversifiée, le fond
génétique de l’olivier provient principalement de l’est méditerranéen (Besnard et al., 2002,
Khadari, 2005). Chez le figuier, les populations spontanées présentent une structuration
génétique est-ouest démontrant l’existence de figuiers antérieurs à la domestication sur
l'ensemble du bassin méditerranéen (Khadari et al., 2005).
Les processus de diversification variétale chez ces deux espèces sont particulièrement
contrastés au Maroc. Contrairement aux autres pays, l'olivier cultivé au Maroc est dominé par
une seule variété, « la Picholine marocaine » qui représente plus de 80 % des oliviers cultivés
(Khadari et al., 2007). A l'opposé, le figuier cultivé montre une importante diversité génétique
d’origine locale (Achtak et al., en préparation). Le Rif, un des foyers de diversification les
plus importants au Maroc possède une centaine de variétés locales aux usages et aux
dénominations très diversifiées (Hmimsa et al., en préparation).
En se basant sur des agroécosystèmes traditionnels au Maroc, nos hypothèses de travail sont
les suivantes : i) la diversification variétale chez le figuier serait due principalement à un
processus d’incorporation continu dans le matériel cultivé de nouvelles variétés provenant de
semis et à des échanges de matériel végétal très localisés et limités dans l’espace ; ii) la
diversification variétale chez l’olivier aurait été fortement influencée par diverses influences
provenant de l’est méditerranéen, notamment l’influence romaine à l’origine d’un vaste
commerce d’huile d’olive à l’échelle de la méditerranée.
Dans cette communication, nous présentons la démarche de notre étude combinant les
approches génétique et ethnobiologique et les premiers résultats permettant d’étudier ces
hypothèses.
17
S1-C5
Méioses et flux de gènes dans les populations naturelles de Dactylis
glomerata L.
Nabila AMIROUCHE
(1)
et Marie-Thérèse MISSET (2)
(1)-Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediène, Faculté des Sciences Biologiques,
Laboratoire LBPO, Equipe Biosystématique, Génétique et Evolution. BP n°32 El-Alia, Bab-Ezzouar, 16111,
Alger, Algérie.
(2)-Université de Rennes 1, UMR/ CNRS 6553, Campus Scientifique de Beaulieu, Rennes Cedex, France.
e-mail : [email protected]
Dactylis glomerata L. est une Poaceae fourragère à large répartition écologique. C’est un
complexe spécifique autotétraploïde. Des mitoses somatiques et des méioses polliniques
couplées à des analyses de cytométrie en flux ont été réalisées sur des populations naturelles
d’Algérie. Les résultats confirment l’existence de deux niveaux de ploïdie (2n=2x=14 et
2n=4x=28) ; les diploïdes étant beaucoup plus abondants que supposés représentent 40% de
l’ensemble des observations. En cytométrie en flux (fluorochrome utilisé, le DAPI), les
histogrammes ont confirmé que toutes les populations ont une valeur de C-DNA comprise
entre 0.87pg (échantillons de l’Atlas saharien) et 1.21pg (échantillons de l’Atlas Tellien).
La méiose étudiée dans les populations naturelles montre pour l’ensemble des diploïdes et des
tétraploïdes, un comportement méiotique différent d’une population à l’autre. L’association
préférentielle des chromosomes est le bivalent avec 6.7 II chez les diploïdes et 9.08 II chez les
tétraploïdes. Les univalents sont beaucoup plus nombreux chez les diploïdes. Chez les
tétraploïdes la fréquence des tétravalents est de 2.14 IV par CMP. Ces observations
indiqueraient une stabilisation et une diploïdisation en cours. Ponts de chromatine,
chromosomes retardataires et micronoyaux sont observés aussi bien chez les diploïdes que
chez les tétraploïdes.
Les flux de gènes et les réactions d’incompatibilité ont été estimés, après autofécondations et
croisements entre différentes populations et taxa. Comme chez toutes les Poaceae, l’autoincompatibilité est gamétophytique, la réaction de rejet du pollen chez Dactylis se situe au
niveau stigmatique. Dans les croisements intra et inter populations, les taux de tubes
polliniques parvenant à l’ovaire sont respectivement de 9.09 % et 6.08 %. Dans les
croisements inter-cytotypes, ce taux est de 8.82 %. Il a lieu surtout dans le sens 4x♂ x 2x ♀
plutôt que 2x♂ x 4x♀. Ces résultats sont discutés à la lumière des connaissances actuelles sur
les relations de l’incompatibilité et de la polyploïdie.
Mots clés: Dactylis glomerata, polyploïdie, cytogénétique, cytométrie en flux, fluorescence,
reproduction, Algérie.
18
S1-C6
La spécificité des ressources génétiques et la structuration spatiale
montrent que le figuier cultivé au Maroc est sélectionné
localement
Hafid ACHTAK1,2, Mohammed ATER2, Ahmed OUKABLI3, Sylvain SANTONi4, Finn
KJELLBERG5, B. KHADARi1,6
1
UMR Développement et Amélioration des Plantes (DAP), INRA, 2 place Viala, 34 060 Montpellier Cedex 1,
France
2
Diversité et Conservation des Systèmes Biologiques, Faculté des Sciences de Tétouan, B.P. 2062, M’hannech II
Tétouan, Maroc
3
UR Amélioration des Plantes et Conservation des Ressources Phytogénétiques, INRA, B.P. 578 Meknès, Maroc
4
UMR Diversité et Adaptation des Plantes Cultivées (DiA-PC), INRA, 2 place Viala, 34 060 Montpellier Cedex
1, France
5
CEFE-UMR5175, CNRS, 1919 route de Mende, 34293 Montpellier Cedex 5, France
6
Conservatoire Botanique National Méditerranéen de Porquerolles, Parc National de Port-Cros, Castel Ste Claire,
F 83418 Hyères Cedex, France
e-mail : [email protected]
La culture du figuier est très ancienne en région méditerranéenne et sa domestication
serait contemporaine de celle des céréales (9-12000 BP, Kislev et al., 2006). Les populations
spontanées présentent une structuration génétique est-ouest démontrant l’existence du figuier
bien avant sa domestication sur l'ensemble du bassin méditerranéen (Khadari et al., 2005).
Les travaux en cours suggèrent que la domestication du figuier pourrait avoir eu lieu dans
diverses zones méditerranéennes.
Au Maroc, le fond variétal est très diversifié et les paysans ont une bonne connaissance
des variétés locales (Khadari et al., 2004, Ater et al., sous presse). La caractérisation
moléculaire des figuiers cultivés dans les principales zones de culture montre une importante
diversité génotypique et génétique. Le Rif possède une centaine de variétés locales aux usages
très diversifiés (Hmimsa et al, en préparation). Ces résultats suggèrent une domestication et
une sélection locale à partir d’un matériel végétal préexistant. Dans cette étude, nous nous
proposons de tester cette hypothèse en comparant les ressources génétiques au Maroc par
rapport à celles méditerranéennes et en étudiant leur structure génétique.
Un total de 278 figuiers a été prospecté dans 4 principales zones traditionnelles de
culture (nord ouest, nord centre, plateau central, oasis). La caractérisation de ces 278 figuiers
à l’aide de 17 locus SSR a permis de définir 187 génotypes différents. La comparaison de ces
génotypes avec la collection variétale du CBNM Porquerolles qui représente la majeure partie
de la diversité méditerranéenne montre que les ressources génétiques au Maroc sont bien
distinctes.
L’analyse à l’aide du programme Structure a permis de définir 3 groupes
génétiques avec 143 génotypes assignés avec une probabilité de plus de 80 %: un groupe nord
(68 génotypes), un groupe sud (34 génotypes) et un groupe centre (41 génotypes) qui est
intermédiaire. Ces 3 groupes sont génétiquement bien différenciés (Fst = 0.073). L’analyse de
l’apparentement par la distance montre que les groupes nord et sud ont une structure
génétique spatiale. Ces résultats montrent que le figuier cultivé au Maroc est principalement
sélectionné à partir d’un matériel végétal pré-existant.
Mots clé : domestication, locus SSR, test d’assignation, Fst, coefficient d’appartement
19
S1-C7
Flore virtuelle du Liban
1*
1
Magda BOU DAGHER-KHARRAT, Nour ABDEL-SAMAD, 2Sonja SILJAKYAKOVLEV
1Laboratoire « Caractérisation génomique des plantes », Faculté des Sciences, Université Saint-Joseph, Beyrouth,
Liban. (Mar Roukos, Mkalles. BP: 1514 Riad el Solh. Beyrouth 1107 2050 Liban)
2 Département "Systématique et Evolution", Université de Paris-Sud XI, UMR-CNRS 8079, Bat. 360, 91405
Orsay cedex, France.
e-mail : [email protected]
Malgré les affinités que présente la végétation libanaise avec celle du pourtour méditerranéen,
sa diversité tient de la rencontre de plusieurs éléments floristico-géographiques sur le
territoire libanais. Selon l’étude citée ci-dessus, on compte aujourd’hui 92 espèces
endémiques au Liban. Certaines sont abondantes mais d'autres (38) sont rares et menacées de
disparition.
Un herbier virtuel (site web www.fs.usj.edu.lb/flore_du_liban), dans lequel seront réunies les
informations concernant chaque espèce : taille du génome et nombre chromosomiques ainsi
que la répartition géographique, indications écologiques sur ses exigences en terme d’habitat.
Cette base de données dynamique rassemble des données d’ordres écologique, botanique et
génétique, de représentations graphiques, d’une photothèque, de cartes de répartition … sur la
flore du Liban.
Ce site web est une invitation à partir en balade « virtuelle » dans le monde des plantes et des
fleurs sauvages du Liban, à la découverte d’un monde végétal fascinant, indispensable à notre
survie... et qui est pourtant de plus en plus menacé.
L'herbier virtuel dans sa phase actuelle est construit à partir d’une collection rare de plantes
provenant des différents milieux du territoire libanais et témoignent de la richesse de la
biodiversité locale.
Mots clés : biodiversité, herbier virtuel, nombre chromosomique, taille du génome, flore,
Liban.
Références :
Mouterde P. 1984. Nouvelle flore du Liban et de la Syrie. Editions de l'Impr. catholique, Beyrouth, 3 tomes. Nehmé M.
1977. FLEURS SAUVAGES DU LIBAN. CONSEIL NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE.
Nehmé M. 2000. DICTIONNAIRE ETYMOLOGIQUE DE LA FLORE DU LIBAN. Librairie du Liban Editeurs.
Tohmé G. and Tohmé H. 2001. RECHERCHES SUR LE STATUT ACTUEL DE LA FLORE DU LIBAN. Lebanese
Science Journal. NATIONAL COUNCIL FOR SCIENTIFIC RESEARCH. Volume 2, No.1.
Tohmé G. and Tohmé H. 2002. A THOUSAND AND ONE FLOWERS OF LEBANON. Publications of the LEBANESE
UNIVERSITY, Beirut, Republic of Lebanon.
Tohmé G. and Tohmé H. 2004. RECHERCHES SUR LE STATUT ACTUEL DES PLANTES ENDEMIQUES DU LIBAN.
Archaeology & History in Lebanon Issue Nineteen. 64-69.
Tohmé G. and Tohmé H. 2007. Illustrated Flora of Lebanon. NATIONAL COUNCIL FOR SCIENTIFIC RESEARCH.
20
S1-C8
Les palmeraies du Maghreb. Quelle amélioration génétique dans
un contexte d’érosion de la diversité génétique de Phoenix
dactylifera L. ?
1
2
Mohammed BAAZIZ , Khadija BENDIAB
1
2
Laboratoire de Biochimie et Biotechnologies des Plantes, Université Cadi Ayyad, Faculté des SciencesSemlalia, B.P. 2390, 40000 Marrakech, Maroc. Courriel : [email protected]
Département de Biologie, Université Cadi Ayyad, Faculté des Sciences et techniques de Guéliz, B.P. 618,
40000 Marrakech, Maroc.
e-mail : [email protected]
Le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) est une monocotylédone pérenne dioïque et à
croissance lente faisant de tout programme d’amélioration de la plante une action de longue
durée. Les prospections des palmeraies du Maghreb font état d’environ 230 variétés au Maroc
et proche d’un millier en Algérie avec un total d’environ 25 millions de pieds de palmier
dattier pour les 5 pays du Maghreb. Devant les contraintes biotiques et abiotiques imposées à
la phoeniciculture et en visant l’amélioration de la qualité fruitière, l’intérêt a été orienté
essentiellement vers la multiplication de cultivars de bonne qualité comme ‘Deglet Nour’,
Bou-Fegous’, et ‘Mejhoul’.
A l’aide d’une clé d’identification isoenzymatique des variétés palmier dattier multipliées au
Maroc, les prospection font état de 40% de cultivar ‘Jihel’ dans la palmeraie de M’hamid,
30,6% et 84% du cultivar Bou-Fegous’ dans les palmeraies de Tinjdad et Rissani,
respectivement. Les ‘khalts’ (palmiers issus de graines) représente en moyenne 67% des
palmiers de 11 palmeraies marocaines. En Algérie et en Tunisie, les effectifs du cultivar
‘Deglet Nour’ sont proches de 60% des palmiers cultivés. D’autre part, l’utilisation de la
culture in vitro dans les tentatives de multiplication rapides de toutes les variétés de palmier, a
contribué, encore, à la propagation intensive d’un nombre limité de variétés, vue la
récalcitrance des autres. Ainsi, dans le programme 1988-1990, les vitro-plants distribués au
cultivateurs dans la région de Tafilalet sont constitués de 86 % de la variété ‘Bou-Fegous’.
Devant une menace de l’érosion génétique des palmeraies du Maghreb, des mesures urgentes
doivent être prises pour sauvegarder la diversité génétique de l’espèce Phoenix dactylifera.
Des programmes d’amélioration et de valorisation des palmeraies marginales (réservoirs de
gènes) sont prévus. La palmeraie de Marrakech, comme exemple, est constituée de 80% de
palmiers ‘khalts’ et 54 % de palmiers mâles dont la valeur agronomique n’a jamais été
expolorée. Des programmes variés d’amélioration génétique du palmier dattier sont comparés
et discutés tout au long de ce travail.
21
S1-C9
Comment exploiter la diversité des progéniteurs des espèces
allopolyploïdes – cas du colza
Chèvre A.M.1, Eber F. 1, Leflon M. 2, Rouxel M. 1, Szadkowski E. 1,
Letanneur J.C1, Huteau V. 1, Coriton O. 1, Jenczewski E.3
1
INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes1, UMR118 APBV, domaine de la Motte BP35327, F-35653 Le
Rheu, France
2
CETIOM, Direction Scientifique, Avenue Lucien Brétignières, Campus de Grignon, F-78850 ThivervalGrignon, France
3
INRA Institut Jean-Pierre Bourgin, Station Génétique et d’Amélioration des Plantes, F-78026 Versailles,
France
De nombreuses espèces cultivées ont une structure allopolyploïde, c’est à dire sont issues de
l’hybridation entre deux ou plusieurs espèces diploïdes. La sélection a généralement
beaucoup réduit leur base génétique et de nombreux caractères d’intérêt (résistance aux
maladies, qualité, adaptation…) ne sont pas ou plus présents au sein de l’espèce. Cependant,
une importante variabilité génétique reste disponible au sein des espèces progénitrices. Pour
l’exploiter deux stratégies sont possibles : soit le croisement direct entre l’espèce cultivée
polyploïde et l’un de ses progéniteurs générant un hybride triploïde, soit la création de formes
synthétiques par croisement direct entre les espèces diploïdes progénitrices. Dans le cas du
colza (Brassica napus, AnAnCnCn, 2n=38), qui est un hybride naturel entre la navette (B.
rapa, ArAr, 2n=20) et le chou (B. oleracea, CoCo, 2n=18), nous avons recherché la méthode
permettant d’optimiser la recombinaison homologue pour l’introduction d’une nouvelle
variabilité dans le colza. Nous avons comparé le niveau de recombinaison entre les génomes
homologues à partir d’hybrides triploïdes AnArCn, AnCnCo et tétraploïdes AnArCnCo.
Nous avons montré que les hybrides triploïdes ont le comportement méiotique attendu avec
plus de 70% des cellules présentant strictement des appariements entre chromosomes
homologues. Les hybrides tétraploïdes ont également une méiose régulière. Cependant, nous
avons montré que le niveau de recombinaison homologue est généralement plus élevé dans
les descendances d’hybrides triploïdes que tétraploïdes. L’exploitation de ces résultats pour
un programme d’amélioration des plantes sera discutée.
22
S1-C10
Effet de la polyploïdie sur l’auto-incompatibilité chez des colzas
synthétiques
HADJ-ARAB H.1, CHABLE V.2, GAUDE T.3, CHEVRE A.M.2
1
2
USTHB FSB Bab-ezzouar BP 32 El-Alia 16111 Alger, Algérie
UMR APBV INRA-Agrocampus domaine de la Motte BP 35327 Le Rheu, Rennes France
3
ENS de Lyon, UMR 46 allée d’Italie 69364, Lyon Cedex 07, France
e-mail : [email protected]
L’hybridation interspécifique entre espèces apparentées a permis la création de nombreuses
espèces nouvelles allopolyploïdes, présentant à l’état diploïde les génomes des progéniteurs.
Même s’il implique des espèces parentales autoincompatibles, l’allopolyploïde produit est
souvent autocompatible. C’est le cas du colza, (B. napus, génome AACC, 2n = 4x = 38),
espèce allotétraploïde issue d’une hybridation spontanée entre le chou (B. oleracea, CC, 2n =
2x = 18) et la navette (B. rapa, AA, 2n = 2x = 20). Les parents diploïdes présentent
généralement une autoincompatibilité sporophytique (système génétique sous le contrôle d’un
locus S complexe) tandis que le colza est autocompatible. Dans cette étude, nous nous
proposons d’élucider les conséquences de la polyploïdie sur ce système complexe en
analysant l’expression de ce caractère chez plusieurs colzas synthétiques issus de
l’hybridation entre des parents diploïdes ayant différents phénotypes d’incompatibilité.
Les résultats montrent que l’effet de la polyploïdie sur le phénotype de l’auto-incompatibilité
est variable selon les progéniteurs et leur composition allélique et plus ou moins modifiée
suivant les générations.
Lors de la production de l’amphidiploïde initial (génération S0), deux hybrides sont
autofertiles et présentent un haplotype S de classe I non fonctionnel chez le parent chou et
chez les hybrides. Deux autres hybrides sont auto-incompatibles à la génération S0, mais les
phénotypes d’incompatibilité sont variables selon les plantes après trois générations
d’autofécondation. Cette variation est structurée différemment selon l’origine des hybrides.
Par ailleurs, nos résultats indiquent que le locus S subit quelques modifications structurales
suite à la polyploïdisation. A la génération S0, toutes les plantes hybrides ont hérité des locus
S des deux génomes parentaux A et C, tandis qu’à la génération S3, il y a perte du locus S du
génome parental A chez quelques plantes. L’analyse de l’expression des gènes parentaux du
locus S, SLG et SRK, chez tous les hybrides (S0 et S3), montre une expression différentielle
de ces gènes selon les plantes.
Ces résultats seront discutés à la lumière des données actuelles sur les différents mécanismes
de l’altération de l’auto-incompatibilité chez les polyploïdes conduisant à l’établissement de
génotypes autofertiles stables.
Mots clés : Brassica, auto-incompatibilité, polyploïdie
23
24
S1-P1
Diversité génétique des populations Marocaines d'Avena murphyi
par RAPD
Mohammed BENCHACHO1,2, Youssef ABOUSSALEH2, Marcelino PEREZ DE LA
VEGA, Pedro GARCIA1
1
2
Área de Génética, Universidad de León, 24071 León, Espagne
Université Ibn Tofaïl, Faculté des sciences, Département de Biologie, BP. 133, Kenitra, Maroc
e-mail: [email protected]
Avena murphyi Ladizinsky (2n = 4x =28) est une espèce annuelle décrite pour la première fois
par Ladizinky (1971) dans la vallée de la Laguna de la Janda dans l’extrême sud de l’Espagne.
Des expéditions postérieurs (Legget et al., 1992) ont montré que cette espèce présente une
distribution très limitée dans la province de Cadix en Espagne et les environs de Tanger,
Benslimane et Khénifra au Maroc. (Ladizinsky, 1989 ; Leggett et al., 1992 ; Saidi et
Ladizinsky, 2003). Selon Saidi (2003) A. murphyi a complètement disparu des provinces de
Benslimane et Khenifra, et elle est très menacée par l’extension urbaine de la ville de Tanger.
L’objectif du présent travail est d’étudier la variabilité génétique présente dans les 5
populations Marocaines de A. murphyi en utilisant la technique RAPD-PCR. Sept amorces de
10 bases ont été choisies.
L’analyse statistique des données obtenues a aboutit aux résultats suivants :
Ps = 0,180 ; PT = 0,258 ; DST = 0,078 ; GST = 0,302 ; DST/PS = 0,433 et RST = 0,538. Ces
valeurs montrent que malgré qu’il s’agisse d’une espèce en danger d’extinction, le
polymorphisme observé est comparable à celui d’une espèce sauvage à large distribution du
même genre. En plus, la plupart de la variabilité génétique intrapopulation dans la variabilité
totale est plus importante que la variabilité génétique entre les populations.
25
S1-P2
Contribution à l’évaluation des ressources génétiques de la vigne
au Maroc : Etude de la collection nationale
1
EL OUALKADI A, 1ATER M, 3EL MESSOUDI Z, 2LAUCOU V, 2BOURSIQUOT J.M,
2
THIS P.
1Laboratoire Diversité et Conservation des Systèmes Biologiques (LDICOSYB), Faculté des Sciences de
Tétouan, B.P. 2062, M’hannech II Tétouan, Maroc.
2 UMR 1097, Diversité et Génomes des Plantes Cultivées, INRA, Equipe "Génétique de la
Vigne", 2, Place Viala, 34060 Montpellier, France.
3 UR Arboriculture, Viticulture, INA, B.P. 578, Meknès Maroc.
e-mail : [email protected]
Au Maroc, la vigne (Vitis vinifera L.) occupe la 4ème position chez les fruitiers après l’olivier,
l’amandier et les agrumes. Il s’agit d’une filière importante pour l’agriculture marocaine. Le
profil du vignoble marocain est constitué de plusieurs variétés, certaines sont introduites et
d’autres sont locales. Si le potentiel des variétés introduites est connu, celui des variétés
locales est non défini. Le présent travail a pour objectif de réaliser une évaluation de la
diversité génétique et une contribution à la caractérisation moléculaire des variétés de vigne
marocaine.
Dans l’attente de résultats relatifs à de nouvelles prospections en cours de réalisation, on va
considérer l’unique collection existante du vignoble marocain à Meknès comme
représentative de ce patrimoine. Cette collection a été créée en 1951 par le Professeur J. Vidal
à l’Ecole Nationale d’Agriculture de Mekèns. Ensuite, elle a été cédée à la SODEA (Société
de Développement Agricole). Avec 94 accessions, cette collection constitue la seule ressource
génétique de vigne inventoriée au Maroc. Actuellement, la conservation de cette collection est
menacée, alors qu’aucun travail de caractérisation n’a encore été fait.
Ce travail vise la caractérisation de cette collection en utilisant les marqueurs microsatellites.
L’utilisation de 20 locus SSR a révélé un total de 202 allèles, ainsi 68 génotypes ont été
identifiés dont 19 sont des cultivars autochtones. L’analyse de l’ADN chloroplastique des 68
génotypes de cette collection a permis d’identifier 4 chlorotypes pour les 19 cultivars
autochtones.
Le statut des variétés et les synonymies ou homonymies éventuelles sont établies en utilisant
la base des données du domaine de Vassal comme référence. Les résultats obtenus montrent
que 32 variétés sont authentiques, 29 sont non authentiques et 28 variétés sont à classer en 11
groupes de synonymie.
L’analyse des données a montré que le nombre moyen d’allèles par locus est 10.1 et le taux
d’hétérozygotie est de 0.76 La diversité génétique des 68 génotypes uniques observés dans la
collection a été comparée avec la diversité génétique de la core collection du domaine de
Vassal et avec les données disponibles pour les cultivars du Maghreb. Ainsi, cette collection
montre une grande richesse en germplasm malgré le nombre réduit des accessions. Elle peut
constituer une base pour la conservation ex-situ et sa représentativité sera évaluée à la lumière
des données attendues à partir des prospections en cours.
26
S1-P3
Utilisation des biotechnologies pour la conservation des
ressources phytogénétiques
Florent ENGELMANN
IRD, UMR DIAPC, Centre IRD de Montpellier,911 Avenue Agropolis, F 34394 Montpellier cedex 5, France
[email protected]
Les techniques de culture in vitro ont de nombreuses applications pour la collecte, la
propagation et la conservation de la biodiversité végétale. Les techniques de collecte in vitro
permettent d’introduire in vitro sur le terrain des explants d’espèces à semences récalcitrantes
et à multiplication végétative. Elles permettent également la production et la multiplication
rapide et à grande échelle de matériel exempt de maladies. L’utilisation de la culture in vitro
est d’un grand intérêt pour la conservation des ressources génétiques des espèces à semences
récalcitrantes et multipliées végétativement, des produits des biotechnologies tels que les
génotypes élite multipliés à grande échelle dans les laboratoires de production et les matériels
ayant des propriétés particulières comme les lignées cellulaires productrices de métabolites ou
transformées génétiquement, ainsi que les espèces végétales rares ou menacées. La
conservation à moyen terme est réalisée en réduisant la croissance du matériel végétal,
diminuant ainis la fréquence des repiquages. Pour la conservation à long terme, la
cryoconservation (azote liquide, -196°C) assure le stockage du matériel végétal sans
modifications ni altérations pendant des durées très importantes, à l’abri des contaminations et
avec un entretien limité. Les protocoles de croissance ralentie ont été développés pour de
nombreuses espèces végétales et sont employés en routine pour un grand nombre d’espèces,
tant d’origine tropicale que tempérée. La cryoconservation est bien avancée pour les espèces à
multiplication végétative et ces techniques sont prêtes pour l’expérimentation et/ou
l’utilisation à grande échelle dans un grand nombre de cas. La recherche est nettement moins
avancée pour les espèces à semences récalcitrantes du fait de certaines de leurs
caractéristiques comme leur sensibilité très élevée à la dessiccation, leur complexité
structurale et leur hétérogénéité en termes de stade de développement et de teneur en eau à
maturité. Il existe cependant différentes approches techniques à explorer afin de développer
des techniques de cryoconservation pour un grand nombre d’espèces à semences
récalcitrantes. Bien que l’utilisation en routine de la cryoconservation soit encore limitée, le
nombre de situations dans lesquelles elle est utilisée à grande échelle augmente régulièrement.
La cryoconservation peut également être employée pour d’autres usages que la conservation
des ressources génétiques, comme la cryosélection, i.e. la sélection par la congélation
d’échantillons ayant des propriétés particulières ou la cryothérapie, i.e. l’élimination de virus
et phytoplasmes de plantes infectées par cryoconservation.
27
S1-P4
Structuration de la diversité génétique et constitution de core
collections chez Brassica oleracea L.
Geoffrey WAGNER1,2,3, Anne LAPERCHE1,2,3, Cyril FALENTIN1,2,3,
Gilles BOUTET1,2,3, Pascal GLORY1,2,3, Alain LABELl1,2,3,
Maria J. MANZANARES-DAULEUX1,2,3 , Michel RENARD1,2,3
1
2
INRA, UMR118 APBV, F-35653 Le Rheu, France
Agrocampus Rennes, UMR118 APBV, F-35042 Rennes, France
3
Univ. Rennes 1, UMR118 APBV, F-35000 Rennes, France
e-mail :[email protected]
Brassica oleracea L. est une espèce crucifère d’intérêt économique majeur, occupant la
première place en termes de surface parmi les cultures légumières en France. Elle se divise en
quatre principaux cultigroupes, d’une grande diversité : les choux fourragers (convar.
acephala), les choux pommés (convar. capitata), les choux à inflorescence (choux-fleurs et
brocolis ; convar. botrytis) et les choux de Bruxelles et fourragers de type branchu (convar.
oleracea). L’étude de cette diversité pourra permettre i) d’un point de vue fondamental,
d’étudier le déterminisme génétique de caractères d’intérêt par des approches de génétique
d’association et ii) d’un point de vue appliqué, d’organiser les ressources génétiques en core
collections. Il n’existe que peu d’études visant à étudier la diversité génétique chez Brassica
oleracea à l’aide de marqueurs moléculaires, alors qu’ils sont adaptés à ce genre d’études
(Divaret et al., 1999 ; Louarn, 2007). Notre objectif est de caractériser et structurer avec des
marqueurs microsatellites génomiques le large set d’accessions de la core collection de B.
oleracea constituée en 2003 dans le cadre du projet européen RESGEN CT99 109-112.
Trois cent soixante-quatorze accessions appartenant à la core collection européenne ont été
étudiées, auxquelles ont été ajoutés 6 parents de cartes génétiques. L’ADN a été extrait de
bulks de 40 plantes. Trente-cinq marqueurs microsatellites ont été sélectionnés pour
l’amplification PCR, en choisissant 3 à 4 marqueurs par chromosome sur des critères de
qualité d’amplification et de polymorphisme lors d’une étude préliminaire. Les données ont
été analysées par le logiciel GeneMapper et traitées en tant que marqueurs dominants. Une
première structuration a été réalisée à l’aide du logiciel Darwin (Perrier et Jacquemoud-Collet,
2006) en calculant les distances de Dice (Dice, 1945) entre les accessions. Les accessions ont
été hiérachisées par Neighbor-Joining et la robustesse des nœuds a été testée par 1000
bootstraps. Une deuxième structuration a été réalisée à l’aide du logiciel Structure (Falush et
al., 2007) par une démarche bayésienne. Les core collections ont ensuite été constituées en
utilisant la démarche de maximisation M du logiciel MSTRAT (Gouesnard et al., 2001). Elles
ont été validées par comparaison avec la stratégie de randomisation R.
Les résultats attendus sont d’obtenir, à l’issue des étapes de structuration, des core collections
emboîtées de différentes tailles, qui vont permettre d’optimiser l’utilisation des ressources
génétiques de Brassica oleracea lors des futures études au laboratoire.
Les perspectives de ce projet sont d’améliorer la structuration obtenue par l’utilisation de
marqueurs SNP correspondant à des séquences d’intérêt agronomique, et de poursuivre les
études de diversité chez les espèces apparentées Brassica napus et Brassica rapa. Brassica
rapa et Brassica oleracea sont en effet les espèces progénitrices de Brassica napus (U, 1935).
L’utilisation optimisée de ses progéniteurs pourra permettre l’amélioration de Brassica napus,
dont la base génétique est étroite, par la création de colzas synthétiques.
28
S1-P5
Spéciation allopolyploïde et changements transcriptomiques chez
les spartines (Poacées).
Houda CHELAIFA1, Xavier DAUVERGNE1, Nathalie POURTAU1, Annabelle
MONNIER1, Marie-Angèle GRANDBASTIEN2, Malika AINOUCHE1
1
2
Université de Rennes 1, UMR 6553 ECOBIO ; 35042 Rennes, France
Laboratoire de Biologie Cellulaire, Institut J.-P. Bourgin ; INRA – Centre de Versailles. 78026 Versailles,
France
e-mail : [email protected]
L’hybridation et la polyploïdie représentent une source importante de biodiversité et
constituent un mécanisme de spéciation fréquent chez les plantes, et qui a particulièrement
marqué l’histoire du genre Spartina (Poacées).
Spartina anglica est une espèce
allopolyploïde très vigoureuse et fertile envahissant les marais salés de plusieurs continents.
Cette espèce s’est formée à la fin du 19ième siècle suite à l’introduction en Europe de S.
alternifora (originaire des côtes atlantiques américaines), de son hybridation avec l’espèce
indigène S. maritima, et de la duplication du génome de l’hybride F1 (S. x townsendii) formé
en Angleterre. Un autre hybride F1 s’est formé indépendamment à la même époque, S. x
neyrautii au Pays Basque, où il se maintient, comme l’hybride anglais par voie végétative. Ce
système offre donc l’opportunité de dissocier les effets de l’hybridation (chez S. x townsendii)
de ceux de la duplication du génome (chez l’allopolyploïde Spartina anglica) et de vérifier la
nature des changements qui pourraient se produire lors de l’hybridation (deux évènements
d’hybridations indépendants dans la nature). Nous avons examiné les conséquences de
l’hybridation et de la polyploïdisation sur le transcriptome en utilisant différentes approches :
Une approche par microarray (désignés sur le génome du riz, phylogénétiquement proche des
spartines) nous a permis de faire une première évaluation des changements d’expression sur
un même organe (les feuilles) des parents et de l’allopolyploïde en conditions contrôlées.
Nous avons également analysé les changements transcriptomiques par AFLP de cDNA sur
plusieurs populations de chaque espèce. Ces deux approches permettent sans a priori de
déterminer les gènes qui changent d’expression, et dans certains cas (par AFLP de cDNA)
d’identifier l’origine parentale du transcrit mis sous silence chez l’hybride ou l’allopolylpoïde.
Les premiers résultats ont montré des différences d’expression marquantes entre les deux
parents et des profils d’expression similaires entre le parent maternel S.alterniflora et
l’allopolyploïde S.anglica. Nos résultats montrent également une part importante de l’effet de
l’hybridation interspécifique sur les changements transcriptomiques. Par ailleurs, nous avons
analysé les changements transcriptomiques dans l’environnement des éléments transposables
par SSAP de cDNA en ciblant trois catégories d’éléments : Rétrotransposon à LTR (Wis-like),
TRIM (Cassandra), MITE (INS2). Les résultats confirment l’effet du « choc génomique » de
l’hybridation sur les changements transcriptomiques affectant ces régions du génome.
29
S1-P6
Méthodologie de gestion durable du phoma du colza
BOILLOT M. 1, SAUZET G. , PIC E. , CARPEZAT J. , PELZER E. ,
BOUSSET L. , AUBERTOT J-N. , PINOCHET X.
CETIOM, centre de Grignon, BP04, 78850 Thiverval-Grignon
e-mail : [email protected]
Le phoma (Leptosphaeria maculans) est le pathogène le plus préjudiciable à l’élaboration du
rendement des cultures de colza en France. Les dégâts qu’il occasionne peuvent entraîner des
pertes annuelles de 5 à 20 % en fonction des types variétaux et de la pression de la maladie de
l’année. La sélection variétale a permis de développer des cultivars porteurs de nouveaux
gènes de résistance spécifique. Mais ces résistances ne s’exerçant pas vis à vis de l’ensemble
des populations de phoma, elles induisent une pression de sélection menant au développement
de populations virulentes. Ainsi, dans la fin des années 90, le gène Rlm1 a été contourné en
quelques années seulement, suite à l’utilisation massive de variétés porteuses de ce gène
(Capitol, Canary, etc). Les résistances spécifiques ne constituant pas une ressource génétique
inépuisable, il est apparu indispensable au CETIOM de mettre en place des outils de gestion
durable des résistances. En 2004, lorsque la nouvelle résistance spécifique Rlm7 est apparue
sur les marchés, le CETIOM a lancé une opération pilote dans le centre de la France (Cher)
visant d’une part à surveiller étroitement l’évolution des virulences avrlm7 et d’autre part à
définir un ou plusieurs indicateurs précoces d’un éventuel contournement. En parallèle du
volet expérimentation, la création de SIPPOM, un modèle de prévision du risque phoma et
des risques de contournement, a débuté pour s’achever au printemps 2008 (thèse E.Pelzer,
UMR Agronomie de Grignon et UMR Bio3P de Rennes).
L’opération pilote est située dans le bassin de production entre Issoudun (36) et St-Florent sur
Cher (18). Chaque année, entre 15 et 20 parcelles font l’objet d’un suivi agronomique
approfondi grâce à plusieurs observations réparties tout au long du cycle de culture. Ce suivi
est complété par le prélèvement d’une vingtaine de macules par parcelle. Après isolation des
pathogènes en laboratoire, les profils de virulence des différentes souches de L.maculans sont
obtenus par test Williams (pour les gènes A/avrlm 3, 7 et 9) ou par PCR multiplexe (A/avrlm1
et 4). Le suivi agronomique et les analyses génétiques sont des outils performants mais lourds
à mettre en œuvre. Les profils de virulence étant réalisés ponctuellement à certains endroits, il
est difficile d’extrapoler le résultat d’une petite zone de prélèvement à l’ensemble d’une
région ou du territoire français.
La modélisation, en permettant d’évaluer des situations complexes faisant intervenir de
multiples paramètres, vient en complément du suivi agronomique. SIPPOM (a Simulator for
Integrated Pathogen POpulation Management) simule la dynamique pluriannuelle des
populations de L.maculans à l’échelle d’une petite région. L’utilisateur entre dans le modèle
les données climatiques, les caractéristiques du sol, les systèmes de cultures (assolement et
itinéraire technique) et la taille et la structure génétique initiales des populations de
L.maculans. Le modèle calcule alors l’état final des populations de pathogènes, un résultat
économique et une performance environnementale. L’écriture du modèle étant achevée,
plusieurs scénarios de minimisation du risque phoma et de minimisation des risques de
contournement sont en cours d’évaluation par le CETIOM. Le but est ainsi de construire des
stratégies de gestion durable du phoma, efficaces et acceptables pour les agriculteurs.
30
S1-P7
Les populations de Busseola fusca (Lepidoptera, Noctuidae) au
Cameroun : structure génétique, origine et impact sur
l’agriculture céréalière
Michel SEZONLIN1,4, Rose NDEMAH2, Georg GOERGEN3, Bruno LE RÜ5 , Stéphane
DUPAS1, Jean-François SILVAIN1
1
IRD, UR R072 c/o CNRS, UPR 9034, Evolution, Génomes et Spéciation ; avenue de la Terrasse, 91198 Gif sur - Yvette, France
2
International Centre of Insect Physiology and Ecology, P.O. 30772, Nairobi, Kenya
3
IITA, Biological Control Centre for Africa, 08 BP 0932 Cotonou, Bénin
4
Laboratoire de Génétique et de Biotechnologie, Faculté des Sciences et Techniques, Université d’AbomeyCalavi, 01 BP 526 Cotonou, Bénin
5
IRD, UR 072, c/o ICIPE, Noctuid Stem Borers Biodiversity Project, PO Box 30772, Nairobi, Kenya
e-mail : [email protected]
La noctuelle foreuse de tiges de céréales Busseola fusca (Lepidoptera, Noctuidae), une espèce
endémique de l’Afrique Subsaharienne, est un ravageur majeur du maïs et du sorgho cultivé
qui sont les principales céréales produites sur ce continent. Un des résultats majeurs des
premières études de génétique des populations utilisant le cytochrome b a mis en évidence
l’existence de 3 clades d’haplotypes (W, KI, KII). Ces analyses préliminaires qui incluaient
19 individus de B. fusca provenant de trois localités de la zone forestière du Cameroun ont
rattaché ces échantillons au clade KII ; ce résultat est apparu surprenant dans la mesure où le
centre d’origine de ce clade est situé à environ 3.000 km en Afrique Orientale. Afin de
conforter ce résultat, un vaste échantillonnage couvrant plusieurs sites camerounais
appartenant aux zones forestières et savanicoles a été réalisé. Les analyses moléculaires
conduites simultanément avec le cytochrome b et 7 locus microsatellites ont révélé une faible
diversité moléculaire comme l’indiquent les différentes valeurs calculées des indices de
diversité génétique. En outre, ces deux marqueurs moléculaires montrent que la diversité
moléculaire reste plus faible en zone forestière qu’en zone savanicole indiquant une
colonisation à partir de cette dernière des autres zones phytogéographiques camerounaises.
Ces études révèlent également une absence de structuration génétique au sein des populations
(φST = 0,034 (P<10-3) pour le cytochrome b et GST = 0,019 (P<10-3) pour les microsatellites).
De même, aucune différenciation génétique n’est observée au sein et entre les deux groupes
phytogéographiques camerounais considérés (respectivement φSC = 0,005 (P<10-3) ; φCT =
0,051 (P<10-3) pour le cytochrome b et GSC = 0,001 (P<10-3) ; GCT = 0,032 (P<10-3) pour les
microsatellites). L’estimation du nombre de migrants (Nm = 1,65 par génération) à partir des
données microsatellites indique un flux génique important et expliquent l’absence de
différenciation génétique entre les populations. Ce résultat est bien congruent avec celui de
l’analyse phylogéographique des clades emboîtés en ce sens que tous les clades de B. fusca
présentant des associations géographiques significatives s’interprètent par le phénomène
d’expansion continue de l’aire de distribution. L’ensemble de ces résultats suggère que la
population camerounaise de B. fusca est relativement jeune et est issue d’une récente
expansion géographique du clade KII. Au plan agricole, les populations camerounaises de B.
fusca présentent des effets similaires à celles du groupe KII.
Mots - clés : Busseola fusca, origine, génétique des populations, Cameroun, microsatellites,
cytochrome b, Afrique Orientale.
31
S1-P8
Un génome conserve-t-il la même organisation dans un fonds
génétique diploïde ou allotétraploïde : cas du génome C dans
Brassica napus et Brassica oleracea ?
Emmanuel SZADKOWSKI1, Mélanie ROUXEL1, Frédérique EBER1, Cyril
FALENTIN1, Gilles BOUTET1, Maria J. MANZANARES-DAULEUX1,
Régine DELOURME1, Eric JENCZEWSKI2, Anne Marie CHEVRE1
1
2
INRA Agrocampus Rennes Université de Rennes1, UMR 118 APBV, F-35653 Le Rheu, France
Station Génétique et d’Amélioration des Plantes, INRA- Institut Jean-Pierre Bourgin, 78026 Versailles cedex
[email protected]
La polyploïdie confère une plasticité structurale et phénotypique qui explique le succès
évolutif des espèces polyploïdes naturelles et domestiquées. Le genre Brassica regroupe des
espèces diploïdes divergeant d’un ancêtre commun et qui ont formé par hybridation des
espèces allotétraploïdes dont le colza (Brassica napus de génome AACC), hybride naturel
récent entre la navette (Brassica rapa de génome AA) et le chou (Brassica oleracea de
génome CC). L’évolution indépendante des espèces ainsi que la spéciation dans un contexte
diploïde ou allotétraploïde devraient entraîner une modification de l’organisation des génomes
C. Cependant, les études de macrosynténie fondées sur quelques marqueurs ponts semblent
révéler une bonne colinéarité entre les génomes des diploïdes et des polyploïdes. Les
stratégies les plus fréquentes sont de comparer les cartes génétiques établies à partir des
diploïdes et de polyploïdes; elles sont limitées par le nombre de marqueurs ponts et ne
permettent pas de faire une analyse des évènements de recombinaison.
Notre objectif est donc d’étudier la recombinaison entre les génomes homologues C de chou
et de colza dans un hybride triploïde CCA ce qui permettra d’établir une nouvelle carte
génétique.
Nous avons établi les fréquences de recombinaison entre génomes C à partir de tous les
marqueurs polymorphes entre les variétés de chou (CC) et de colza (AACC) utilisés pour
produire l’hybride triploïde (génome CCA) et sa descendance. Le groupe de liaison le plus
synténique (C1) a été retenu dans un premier temps pour analyser la ségrégation des allèles
des chromosomes homologues « C1 chou » et « C1 colza », et pour comparer la carte
génétique établie à celles du chou et du colza.
L’analyse cytométrique des 260 individus de la descendance révèle que les gamètes de
l’hybride triploïde CCA sont de deux types (CA ou CCA) et présentent donc
systématiquement l’intégralité du génome A ainsi que un ou deux génomes C recombinés.
Les deux classes d’individus de la population à 2n=38 ou 2n=47 chromosomes ont donc été
traités séparément dans l’analyse. Nous comparerons la carte du groupe de liaison C1 sur les
individus à 2n=38 chromosomes (établie à partir de marqueurs spécifiques de gènes, SSR, et
RAPD) à celles du chou et du colza. Nous discuterons ces résultats au regard de l’organisation
du génome C des diploïdes et des polyploïdes, dans la perspective d’exploiter les ressources
génétiques des diploïdes pour l’amélioration variétale du colza.
32
S1-P9
Régénération de vitrovariants de glaïeul (gladiolus grandiflorus
hort.) tolérant le froid
BETTAIEB T., MHAMDI M ., HARBAOUI Y., TISSAOUI T.
Unité des cultures maraîchères et florales de l’Institut National Agronomique de Tunisie
43 avenue Charles Nicolle 1082 Tunis.
e-mail : [email protected]
Pour la régénération de vitrovariants de Glaïeul (Gladiolus grandiflorus Hort.) tolérant le froid
hivernal, des essais ont été entrepris pour l’obtention in vitro de mutants par culture de cals
seule ou associée à une pression sélective constituée par des basses températures (8°C) et/ou à
l’irradiation aux rayons gamma du cobalt 60.
L’évaluation du comportement de la descendance clonale des individus sélectionnés sous un
régime thermique de comparés au cultivar Peter pears dont ils sont issus a concerné différents
paramètres de croissance et des paramètres physiologiques et biochimiques. L’analyse de ces
paramètres a été réalisée après exposition in vitro des régénérants à 2 régimes thermiques
(23°C constante ou 18/8°C soit 18°C pendant la photopériode et 8°C pendant la phase
obscure). Les régénérants produits sous basses températures présentent des potentialités
importantes de prolifération, d’enracinement et de bulbaison in vitro sous les deux régimes
thermiques précités. Soumis aux basses températures, deux clones offrent les meilleures
potentialités organogènes in vitro. Ces clones se distinguent par une croissance moyenne
relative (CMR) et une vitesse d’assimilation nette (VAN) plus élevées que le témoin et que les
autres régénérnants et qui se sont traduits par une plus grande surface foliaire, des cormes plus
gros et des teneurs en matière sèche plus élevées.
En réponse au stress engendré par les basses températures, ces clones ont montré une
meilleure efficacité du PS II indiquée par les valeurs de la fluorescence chlorophyllienne et
par les teneurs élevés en chlorophylle se traduisant par une photosynthèse nette plus
importante. Chez ces mêmes clones, l’activité catalase est fortement stimulée.
Mots clefs : Vitrovariation, Gladiolus, Rayons gamma, stress thermique.
Références:
1) Kasumi, M., Y. Takatsu, T. manabe et M. Hayachi., 2001. The effect of irradiating gladiolus (Gladiolus
grandiflorus Hort.) cormels with gamma rays on callus formation, somatic embryogenesis and flower color
variations in the regenerated plants. J. Japanese Society for Horticultural Science. 70:126-128. 2) Deza, G.L.I.,
1991. Contribution à la caractérisation de variants somaclonaux obtenus à partir d’explants de pomme de terre
(Solanum tuberosum L. ssp tuberosum cv. Désirée) irradiés aux rayons gamma. Thèse de Doctorat. Faculté des
Sciences Agronomiques, Gembloux, Belgique : 228p.
3) Remotti, P.C.; Loffler, H.J.M. 1995. Callus induction and plant regeneration from Gladiolus. Plant Cell.
Tissue Org. Cult. Dordrecht, The Netherlands. Kluwer Academic publishers.171-178. 4) Steinitz, B. et H. LilienKipnis., 1989. Control of gladiolus corm and cormel formation in tissue culture. J. plant Physiol. 135:495-500. 5)
Stephaniak, B., 1994. Somatic embryogenesis and plant regeneration of Gladiolus. Plant. cell. rep. 13:386-389.
33
S1-P10
Production durable des légumes feuilles traditionnelles pour une
réduction de la pauvreté et de la malnutrition au Sénégal
1
Meïssa Diouf, 2Ndèye Bouba Mbengue et 3Aminata Kanté
(1) Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA) BP 3120, Dakar Sénégal. E-mail :
(2) Université Cheikh Anta DIOP (UCAD) BP 5005 Dakar-FANN, Sénégal. E-mail :
(3) Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA) BP 3120, Dakar Sénégal.
e-mail : [email protected]
Aux environs de 2015, la moitié de la population sénégalaise vivra en dessous du seuil de
la pauvreté. Une production durable des légumes feuilles traditionnelles bien adaptées à
nos conditions agro écologiques et leur utilisation pourraient contribuer grandement à la
résolution des problèmes de pauvreté et de malnutrition. L’accès à des semences de
qualité et l’amélioration des technologies post récoltes sont gage d’une production
durable. Malheureusement, l’agriculture moderne, caractérisée par l’utilisation de variétés
sélectionnées à haut potentiel de rendement aux détriments des variétés traditionnelles
contribue à l’érosion de la diversité génétique. La collection et la caractérisation du
germoplasme des légumes feuilles traditionnelles restent une voie incontournable. Dans le
souci de comprendre les différentes formes d’utilisation de ces légumes trois missions de
prospection et collecte ont été menées dans six régions administratives du Sénégal. En
plus des pratiques traditionnelles, 82 accessions ont été collectées. Toutes ces accessions
et celles de la banque de gènes de l’ISRA-CDH ont fait l’objet de caractérisation en
station de recherche. Il s’agissait de 48 accessions de Hibiscus sabdariffa, 19 accessions
de Vigna unguiculata, 9 accessions de Amaranthus spp. et 6 accessions de Moringa
oleifera. Les descripteurs de l’IPGRI, AVRDC-GRSU et de Bricage ont été utilisés. Nos
résultats ont montré que ces espèces sont habituellement consommées sous forme d’épices
et rarement comme plat principal. En effet, ces légumes sont utilisées dans des sauces
accompagnant le plat principal à base de céréales (mil, sorgho, maïs, etc.). Ces feuilles
constituent un complément alimentaire irremplaçable pour l’équilibre nutritionnel des
populations qui consomment les céréales et ayant rarement accès à la viande et au poisson.
La consommation de ces légumes est parfois attribuée à leur richesse en vitamines et leurs
vertus médicinales. Ces légumes peuvent contrôler le diabète, l’hypertension artérielle et
la constipation. Cette consommation des légumes est liée aux traditions alimentaires de
chaque groupe ethnique et aux catégories socio économiques. La caractérisation des
accessions a montré une variabilité intra-spécifique des quatre espèces étudiées. Un
mouvement de gènes sur des distances allant jusqu’à 800 km a été observés. Il a été
observé en moyenne que 35 % des accessions sont constituées de doublons. Dans le but
d’accroître le taux d’adoption des nouvelles variétés de légumes feuilles, une session de
sélection participative de nouveaux cultivars basée sur les critères de préférence des
utilisateurs (producteurs, consommateurs, commerçants, vulgarisateurs) a été organisée à
la station de recherche de l’ISRA-CDH. Les cultivars ont été classés par les utilisateurs et
leurs taux d’adoption doivent être élevés s’ils conservent leur performance en milieu
paysan. Des tests de conservation, de dégustation de nouvelles recettes culinaires ont été
menés sur de nouveaux cultivars de Hibiscus sabdariffa et Moringa oleifera.
Mots clés : légumes feuilles, collection, diversité génétique, caractérisation, sélection &
consommation.
34
S1-P11
Etude de la diversité génétique de la vigne au Maroc à l'aide de
marqueurs microsatellites.
HADDIOUI A.1, ZINELABIDINE L.H.1, ARROYO-GARCIA R. 2, BRAVO G. 2 &
MARTINEZ-ZAPATER J.M2.
1-Laboratoire de Gestion et Valorisation des Ressources Naturelles, Equipe de Génétique et Biotechnologie
Végétale, Faculté des sciences et Techniques, Beni Mellal, Maroc ;
2- Laboratoire de Génétique moléculaire des plantes, Centre National de Biotechnologie, Madrid, Espagne.
e-mail :[email protected]
La vigne est l'un des plus importants arbres fruitiers cultivés au Maroc. Toutefois, à l'instar
des autres espèces végétales, cette espèce est menacée par une érosion génétique. Ainsi la
conservation et la valorisation de la diversité génétique s'imposent pour entreprendre une
gestion rationnelle du patrimoine phytogénétique de cette espèce. Dans cette optique, nous
nous sommes intéressés dans ce travail à l'étude de la diversité génétique de la vigne cultivée
et sauvage au Maroc en nous basant sur des marqueurs moléculaires de type microsatellites.
Le matériel végétal étudié est constitué des vignes sauvages et des variétés autochtones.
Concernant les premières, il s'agit d'individus collectés dans 10 régions au Maroc. Les
variétés ont été collectées dans deux régions (31 variétés entretenues dans la collection
ampélographique de SODEA de la région de Meknès et 10 variétés anciennement cultivées
dans la région de Demnate).
Afin d'évaluer la diversité génétique et d'explorer des relations phylogénétiques entre ces
accessions, nous avons utilisé 11 marqueurs microsatellites nucléaires (VVMD5, VVMD7,
VVMD24, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD31, VVS2, vrZAG21, vrZAG62, et
vrZAG79) et 4 chloroplastiques (CpSSR3, CpSSR10, CcSSR9 et CcSSR14).
Les résultats obtenus ont permis de détecter 114 allèles sur l'ensemble des variétés et des
individus sauvages, avec une moyenne de 10,36 allèles par locus. Pour l'ensemble des
accessions étudiées, la valeur de l’hétérozygotie observée varie entre 0.627 pour le locus
VVMD24 et 0.922 pour le locus VVMD5. La valeur moyenne des 11 loci est de 0.771. Ces
résultats révèlent l'existence d'une importante diversité génétique au sein de cette espèce.
Dans le but de visualiser les relations phylogénétiques entre les différentes accessions, la
matrice des distances génétiques obtenue a été soumise au logiciel POPULATIONS
(http://bioinformatics.org/ O.Langella, unpublished). L’arbre ainsi obtenu montre la formation
de quatre groupes. Le premier groupe est formé uniquement par des individus des populations
sauvages présentant le chlorotype A. Quant aux deuxième et troisième groupes, ils renferment
des variétés qui proviennent de la collection de SODEA et de la région de Demnate avec le
chlorotype C. Le quatrième groupe rassemble des individus de cinq populations sauvages
avec des variétés de la collection de SODEA présentant le chlorotype C. Ce regroupement de
variétés avec des populations peut être expliqué par le fait que ces dernières qui sont
considérées comme sauvages peuvent être des cultivars échappés de culture en milieu naturel.
Les résultats obtenus montrent que la technique utilisée s’est avérée efficace pour
l’exploitation de la diversité génétique et l'étude des relations phylogénétiques de la vigne
cultivée et sauvage au Maroc. Toutefois, l’élargissement de cette étude à un grand nombre de
variétés et populations sauvages pourrait être plus informative concernant la diversité
génétique chez cette espèce.
35
S1-P12
Variabilité clonale des paramètres de production, du fruit et de
développement des bourgeons chez la variété locale d’olive de table
« Meski »
Fathi BEN AMAR*, Monji MSALLEM*,Mohamed Lamine GARGOURI**
* Institut de l’Olivier. Sfax Tunisie
** Ecole Supérieure d’Agriculture de Moghrane, Zaghouan, Tunisie
e-mail : [email protected]
La variété locale d’olive de table Meski est la plus cultivée en Tunisie (Trigui et Msallem ,
2002). De part les caractéristiques du fruit (chair blanche peu amer et n’adhère pas au noyau,
fruit assez gros), Meski s’apprête parfaitement à la conservation surtout en vert et par ailleurs
elle est très appréciée par le consommateur local et étranger (Mehri et Hellali, 1995).
Cependant, cette variété pose certains problèmes sur le plan agronomique et principalement
au niveau de la productivité, l’alternance, la vigueur et la réaction vis-à-vis de la maladie de
l’œil de paon (Mehri, 2003). La contribution à la résolution de ces problèmes peut être réussie
à travers les deux composantes qui contrôlent la performance d’un végétal, à savoir génétique
et environnement.
L’amélioration génétique de ce cultivar en Tunisie a démarré par les hybridations dirigés
depuis 1993 (Trigui, 1996) et par la sélection clonale depuis 2006 (Ben Amar et al., 2006).
Cette dernière méthode s’est imposée en raison de la variabilité intra variétale constatée entre
les régions du pays et au sein de la même parcelle. Pour l’étude de l’aspect clonal, On a choisi
quatre parcelles situées au nord (Borj Amri), au centre prés de la côte (Enfida) et continental
(Sidi Bouzid et Kairouan) qui totalisent prés de 1000 clones Meski.
L’objectif de cette étude est d’examiner la variabilité au sein de cette variété et les paramètres
qui peuvent être adoptés comme critères de sélection clonale pour l’amélioration du paramètre
production.
Durant les deux années 2006 et 2007, on a évalué les clones sur le plan de la production en
olives, des caractéristiques pomologiques du fruit (poids et volume du fruit, poids du noyau et
de la pulpe, les rapport pulpe/noyau et poids du fruit/volume) et du développement des
bourgeons de la pousse d’un an (bourgeons végétatifs, productifs et quiescents et allongement
cumulée de la pousse).
Les données recueillies montrent une variabilité assez large au niveau des paramètres suivis
entre les parcelles et entre les années et au sein de la même parcelle. Des analyses de
corrélation, de régression et en composantes principales sont faites pour examiner
l’interdépendance des paramètres et définir les paramètres qui expliquent la variabilité
existante. Une analyse de regroupement a été entreprise pour étudier les similarités entre les
clones et l’éventualité d’existence de groupes de clones distincts.
Références
Ben Amar, F., Msallem, M. and Khabou, W. 2006: Clonal selection program of the Tunisian table olive (Olea
europaea. L) Variety “Meski”. Proceedings of the 7th TJASSST 2006: 59-60.
Mehri, H. 2003. Amélioration de la productivité de la variété d’olive de table Meski. Fiche technique présentée à
l’atelier de restitution des résultats. Jammel 22/10/2003.
Mehri, H. et Hellali, R. 1995. Etude pomologique des principales variétés d’olives cultivées en Tunisie.
Document technique, Ed Institut de l’Olivier. 45 p.
Trigui, A. 1996. L'amélioration quantitative et qualitative de la production oléicole en Tunisie : L'incontournable
nécessité et les perspectives de l'identification et de l'amélioration génétique de l'olivier. Olivae 61 : 34-40.
Trigui, A. et Msallem, M. 2002. Catalogue des variétés Autochtones et types locaux, 159 p.
36
S1-P13
Caractérisation moléculaire des populations d’olivier de
Laperrine du Sahara central algérien à l’aide de microsatellites
D. BAALI-CHERIF *(°) ; N. BOUGUEDOURA * ; G. BESNARD ** ; L. BOUHIRED *
(*) LRZA/USTHB BP 44, 16000 Alger-gare
(**) DEE, Bâtiment de Biologie, UNIL, CH-1005 Lausanne
(°) Enseignant, INA El-Harrach ;
e-mail: [email protected]
L’olivier de Laperrine (Olea europaea subsp. Laperrinei Batt. & Trab.) est une Oleaceae
endémique des régions montagneuses du Sahara central vivant en altitude (1400-2800 m) où
les précipitations annuelles moyennes sont de 50 à 100 mm. En Algérie, elle est présente dans
les massifs du Hoggar, du Mouyedir, du Tefedest et du Tassili n’Ajjer. Les populations de ce
taxon relique sont en régression, probablement depuis les changements climatiques survenus
au début du Pléistocène. Par ailleurs, cet arbre n’a montré aucune trace récente de
régénération naturelle. De ce fait, elle est menacée localement de disparition, ce qui justifie
qu’elle doit bénéficier d’urgence d’un programme de préservation. La caractérisation
moléculaire par des microsatellites nucléaires a été effectuée sur un nombre d’échantillons
relativement exhaustif et couvrant une grande région du Sahara central algérien (Hoggar) pour
mieux connaître le polymorphisme génétique au sein des populations de ce taxon en vue de le
multiplier à grande échelle. Les résultats de la caractérisation moléculaire confirment que
grâce à son mode de reproduction asexuée actuel (croissance clonale), les populations
actuellement réduites (très souvent à moins de 100 individus) peuvent maintenir une
relativement grande diversité génétique (HT (Hoggar) = 0.61) tout à fait comparable à celle de
l’olivier méditerranéen qui présente des populations avec de grands effectifs (HT (Alger) =
0.63). Cette croissance clonale a permis, depuis des millénaires, à l’olivier de Laperrine
d’éviter une érosion génétique qui aurait certainement eu lieu lors de régénération par
reproduction sexuée dans des populations réduites. Les essais de multiplication par semis
donnent des résultats satisfaisants. Cependant, il est encore nécessaire de déterminer si ce
mode de multiplication favorise une régression de la diversité génétique due au faible nombre
d’individus capables de se reproduire (i.e. fleurir et fructifier). Le bouturage, qui est facile à
mettre en œuvre, pourrait être un moyen alternatif de multiplier le taxon à grande échelle, car
de plus, il préserve les qualités génétiques d’adaptation au milieu local.
Mots clés : ADN nucléaire, Espèce menacée, Hoggar, Microsatellites SSR, Olivier,
Polymorphisme.
37
S1-P14
Utilisation de la micropropagation par bourgeonnement axillaire
pour la multiplication des variétés tunisiennes d’olivier.
Anissa CHAARI-RKHIS*, Mohamed MAALEJ **et Noureddine DRIRA**
* Institut de l’olivier, BP 1087 ,3000 Sfax, Tunisie
** Faculté des Sciences de Sfax, BP W. 3000 Sfax, Tunisie.
e-mail :[email protected]
Les biotechnologies constituent, depuis quelques années, une imposante composante de
toutes stratégies de recherche relatives à la multiplication et/ou à l’amélioration génétique des
espèces végétales. En effet, devant une demande quantitative toujours croissante et qualitative
de plus en plus restrictive, les techniques classiques encore employées aussi bien pour la
multiplication que pour l’amélioration génétique des végétaux sont relativement lentes et
toujours limitées. En revanche, les opportunités offertes par les cultures de tissus et le génie
génétique peuvent remédier efficacement aux insuffisances et offrir des améliorations
irréalisables par les autres méthodes. Pour les espèces ligneuses, les applications bien que
nombreuses, se sont surtout orientées vers la multiplication et à un degré moindre vers
l’amélioration génétique de ces espèces vu leur grande hétérozygotie et leur récalcitrance
souvent très importante. L’olivier est une espèce qui a très peu profité des avantages de ces
techniques mais il est actuellement l’objet de recherche de part le monde visant sa
multiplication par micropropagation ( par axillaires , embryogenèse somatique…). En ce qui
concerne l’amélioration génétique, très peu de travaux sont rapportés dans la littérature.
En Tunisie, des essais ont été entamés depuis quelques années pour la maîtrise de la
micropropagation utilisant les bourgeons axillaires vue que certaines valeureuses variétés
tunisiennes d’olivier (Oueslati , Chemchali Gafsa…) s’enracinent difficilement ou pas du tout
lors de leur bouturage. C’est ainsi qu’un nouveau milieu nutritif spécial pour la multiplication
des variétés tunisiennes a été mis au point, il est composé d’une combinaison des milieux de
MS( Murashigue et Skoog , 1962) et OM (Rugini, 1984) et il a permis de réaliser des taux de
multiplication assez importants pour la majorité des variétés. En ce qui concerne la phase
d’enracinement des vitro pousses régénérées, deux techniques ont été testées avec succès. Il
s’agit de les faire enraciner in vitro sur milieux gélosés additionnés d’AIB ( 1 mg.l-1 ) ou
bien ex vitro, sous serre, sur un substrat constitué par du terreau. Enfin, l’acclimatation a été
réussie à des taux importants et après examen de l’état physiologique et anatomique des
vitroplants , il a été confirmé que ceux-ci sont parfaitement acclimatés après environ 3 mois
de séjour en serre. Les oliviers régénérés ont été plantés en plein champ, leur croissance est
normale et leur entrée en production s’est produite durant la deuxième année de plantation
pour la majorité des variétés. Les résultats obtenus nous permettent d’envisager le recours à
cette technique pour la multiplication des variétés d’olivier difficiles à multiplier par d’autres
techniques et des obtentions à grande échelle.
38
S1-P15
Caractérisation moléculaire et structure génétique du figuier
cultivé au Liban.
L. CHALAK1, A. CHEHADE1, A. ELBITAR1, H. ACHTAK 2, S. SANTONI 2, & B.
KHADARI 2, 3
1
Département de Biotechnologie Végétale, Institut de Recherches Agronomiques du Liban, B.P. 287 Zahlé,
Liban. 2 U. M. R. Biologie du Développement des Espèces Pérennes Cultivées, INRA-AGRO Montpellier, 2
Place Viala, 34060 Montpellier Cedex 1, France
3
Conservatoire Botanique National Méditerranéen de Porquerolles, Parc National de Port-Cros, Castel Ste
Claire, F 83418 Hyères cedex. France
e-mail :[email protected]
La culture du figuier est très ancienne et répandue au Liban. Une première étude basée sur la
morphologie et la pomologie montre que le figuier cultivé au Liban est diversifié. Dans cette
étude, nous testons l’hypothèse d’une importante diversité génotypique et génétique. Un total
de 62 figuiers a été prospecté sur la base de leurs caractéristiques pomologiques et ce dans les
principales zones de production différentes de par les conditions écogéographiques.
L’analyse de ces 62 figuiers à l’aide de 17 locus SSR a permis de définir 42 génotypes avec
70 allèles. Peu de cas de synonymies et plusieurs car d’homonymies ont été mis en évidence.
Parmi les 42 génotypes définis, seulement 4 sont présents dans deux zones géographiques ou
plus. Selon les origines géographiques, 4 groupes sont définis, comprenant chacun les
génotypes cultivés dans une seule zone. Ces groupes montrent une structuration génétique
(Fst = 0.036). Ces résultats suggèrent fortement que les figuiers cultivés au Liban sont
sélectionnés localement.
39
S1-P16
Régénération in vitro de Maerua crassifolia forsk., un ligneux
fourrager sahélien.
DIATTA*
1, 2
1
1
3
2
S., SY M.O ., HOUMEY V. K., BANOIN M., AKPO L.E.
Laboratoire Campus de Biotechnologies Végétales, (UCAD/FST) BP 5 005 Dakar (Sénégal)
Laboratoire d’Écologie végétale, (UCAD/FST) BP 5 005 Dakar (Sénégal)
Département Productions animales, (UAM/FA) BP 10 960 Niamey (Nige
e-mail : [email protected]
Maerua crassifolia est une espèce très appétée par les animaux. Ses feuilles sont aussi
consommées par l’homme. Ses divers usages justifient sa grande importance. Seulement elle
présente une faible régénération naturelle due à une insuffisance de graines viables. Une des
solutions pour contourner cette contrainte est l’exploration d’autres modes de propagation.
C’est dans cette optique qu’une étude a été menée sur la régénération in vitro de Maerua
crassifolia à partir de matériel juvénile (cotylédons embryonnaires, hypocotyles, racines et
semis). Ainsi, après un mois de culture, la formation de cals à partir des cotylédons a été
meilleure (2,13 cals/explant) dans le milieu de culture MS contenant la plus grande
-1
concentration (0,1mg.L ) de thidiazuron (TDZ). Cette concentration a permis aussi d’obtenir
les meilleures productions de pousses à partir des cals et des fragments d’hypocotyles avec
respectivement 1,81 et 1,75 pousses par explant. Ces pousses ont été multipliées dans un
-1
milieu contenant différentes concentrations (0,5 ; 1 et 1,5 mg.L ) de kinétine et de benzil-1
aminopurine (BAP). La BAP à 1,5 mg.L a permis d’avoir le meilleur taux de pousses par
-1
explant (4,16). L’apport de l’acide indole-butyrique (20 mg.L d’AIB pendant 24 et 48h) au
milieu n’a pas permis d’améliorer le taux d’enracinement des explants par rapport au témoin
(87,5%).
Quant à la régénération à partir de fragments de racines jeune et âgée, il a été noté des taux de
réactivité de 100% chez les premiers indépendamment de leur disposition (verticale ou
horizontale) dans le milieu. Par contre le nombre moyen de pousses formées a été
significativement plus important chez les fragments de racine disposés en position horizontale
: 2,33 (jeunes racines) et 0,33 (racines âgées).
Enfin des drageons (7%) et rejets (9%) ont été obtenus in vitro sur des semis de 3 mois : leur
formation dépend de l’âge des graines.
Mots-clés : Maerua crassifolia, fourrage, régénération, in vitro
40
S1-P17
L’effet de la continentalité sur l’équipement phénolique de la
pulpe des fruits d’Arganier (Argania spinosa L.)
SOUMMANE HASSNA, FADLI MARIAM, MUSTAPHA LARSHISINI, KHALID
NAAMANI ET ISMAÏL EL HADRAMI*
Laboratoire de Biotechnologies, Protection et Valorisation des Ressources Végétales (Biotec-VRV), Faculté des
Sciences Semlalia, B.P. 2390, 40 000 Marrakech-Maroc. *
e-mail: [email protected]
Argania spinosa L. (Skeels) est une essence endémique du Maroc. Elle pousse dans des
régions littorales mais également dans des zones pouvant être qualifiées de continentales. Les
informations sur les effets de la continentalité sur la distribution phénotypique des individus,
la productivité de l’arbre, le mûrissement des fruits, leur attaque par les insectes phytophages
(notamment la Cératite) et encore moins sur la qualité de l’huile sont quasi absentes. Dans ce
sens, nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude de deux stations de la région
d’Eassouira, R’zwa (littorale) et Mijji (continentale).
Les prospections effectuées ont permis de relever une variabilité génétique dans la
distribution des individus avec 11 formes de fruits dans la région de R’zwa: ovale de petite
taille (1), en goutte de grande taille (2), ovale apiculée de grande taille (3), ovale apiculée de
petite taille (4), fusiforme (5), forme en datte (6), sphérique de petite taille (7), sphérique de
grande taille (8), globuleuse de petite taille (9), globuleuse de grande taille (10) et en goutte
de petite taille (11), alors que la région de Mijji ne présente 8 formes parmi les 11
précédemment citées. Les formes 2, 5 et 11 ne paraissent pas être représentées à Mijji. La
continentalité aurait probablement une action sur la répartition phénotypique de l’Arganier.
Par ailleurs, notre approche a révélé que la pulpe des fruits des différentes formes prélevées
dans la station de R’zwa accumule globalement plus de composés phénoliques par rapport à
celle des formes de Mijji. Cette différence est maintenue constante pour trois stades de
maturité étudiés chez les fruits: vert, mûrissant et mûr. La forme globuleuse de petite taille (9)
présente à titre d’exemple des teneurs en composés phénoliques de l’ordre de 1,328 ; 1,754 et
1,886 mg par g de matière fraîche à R’zwa, alors que ces teneurs ne sont que de l’ordre de
0.93 ; 1.37 et 1.42 mg par g de matière fraîche à Mijji et ce pour les trois stades
respectivement. En ce qui concerne la forme globuleuse de grande taille (10), l’effet de la
continentalité sur l’accumulation de ces biomolécules à rôle indéniable apparaît encore plus
accentué dans la mesure où les teneurs sont de l’ordre de 2,26 ; 2,03 et 3,624 mg par g de
matière fraîche à R’zwa contre 0.53 ; 0.64 et 0.98 seulement à Mijji pour les trois stades de
maturité ici considérés respectivement. Les relations entre les degrés d’attaques des
différentes formes de fruits par la Cératite (insecte phytophage) dépendamment de la
continentalité seront discutées.
41
S1-P18
L’embryogenèse somatique chez l’olivier :
induction, maturation et conversion
Mohamed MAALEJ1, Anissa CHAARI-RKHIS2 et Noureddine DRIRA1
1 Faculté des Sciences de Sfax, Département des Sciences de la Vie - Tunisie 2 Institut de l'Olivier, Sfax -Tunisie e-mail : [email protected]
L’olivier est une espèce pérenne fortement hétérozygote caractéristique des pays
méditerranéens et suscitant actuellement l’intérêt de plusieurs pays à travers le monde.
L’emploi des biotechnologies végétales, notamment l’embryogenèse somatique, peut
conduire à un grand développement du secteur oléicole grâce à la mise en œuvre des
techniques de multiplication et de diffusion accélérées des variétés d’élites, de conservation
des ressources génétiques et d’amélioration et de création de nouveaux cultivars.
Aussi, notre étude a porté sur l’analyse des aptitudes à l’embryogenèse de quelques variétés
autochtones et étrangères d’olivier cultivées en Tunisie. Il se dégage de cette étude que
l’embryogenèse somatique peut actuellement être induite sur des embryons zygotiques
immatures âgés d’au moins 60 jours post anthèse avec un optimum de production d’embryons
aux alentours de 100 jours post anthèse. De même, nous notons un effet variétal prépondérant
de sorte que les capacités embryogènes oscillent entre 0% et 40% selon la variété utilisée.
L’embryogenèse somatique est induite à l’obscurité sur des milieux de culture appropriés
additionnés de BAP ou de la combinaison hormonale ANA/2iP notamment en présence de
charbon actif.
La structuration des embryons somatiques est obtenue au terme de deux mois de séjour sur le
milieu MS dépourvu d’hormones sous un éclairement photopériodique de 16 heures.
La maturation convenable des embryons somatiques nécessite l’emploi de milieux enrichis en
saccharose (10%), alors que la phase de germination est fortement stimulée par l’addition, au
milieu de culture, de GA3 ou de BAP. Le transfert des somaplants, issus de la conversion des
embryons somatiques, dans une serre d’acclimatation, montre un comportement imitant celui
des jeunes plantes issues de semis, ce qui traduit la bonne qualité des embryons régénérés.
Mots clefs : embryogenèse somatique, olivier, biotechnologies végétales, maturation,
germination
42
S1-P19
Etude des potentialités organogènes in vitro et in vivo chez
différentes espèces de bambou
Aliou NDIAYE1, Yaye Kène GASSAMA1, Soulaye BADIANE2
1 : Université Cheikh Anta DIOP, Faculté des Sciences et Techniques, Département de Biologie Végétale,
Laboratoire Campus de Biotechnologies Végétales, BP : 5005 Dakar Fann, Sénégal
2 : Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA)
Courriel : [email protected]
Le bambou est une plante très utilisée par les populations en raison de sa rusticité, de la
résistivité de son bois mais aussi et surtout de sa vitesse de croissance. Mais face à la
péjoration des conditions climatiques, et à la forte pression anthropique, les peuplements
naturels de bambou se sont considérablement réduits et sont sérieusement menacés de
disparition. Face à ces contraintes, nous nous sommes proposés d’apporter notre contribution
à l’optimisation des méthodes de propagation du bambou au Sénégal. Ainsi, notre travail
porte sur les conditions de germination, la micropropagation à partir de matériel jeune (semis)
et de matériel âgé (arbre adulte) et sur la propagation horticole à partir de chaumes et par
éclatement de touffes de différentes espèces de bambous. Les résultats montrent que :
- la germination des graines d'Oxytenanthera abyssinica est favorisée par la température de
28° C (100%). La température basse (4° C) prolonge la viabilité des graines après récolte. Les
téguments jouent un puissant rôle inhibiteur sur la germination. Les graines d'Oxytenanthera
abyssinica seraient non photosensibles car elles germent bien quel que soit le régime
photopériodique.
- sur la propagation horticole par enfouissement de chaumes d'Oxytenanthera abyssinica, les
bourgeons des nœuds basaux donnent le meilleur taux de réactivité (60% à 80%) avec un taux
d’enracinement de 30% après 4 à 5 mois de culture.
La multiplication in vivo par éclatement de touffes donne un coefficient de multiplication de
4,3 pour Bambusa balcoa et de 4 pour Bambusa vulgaris en 10 mois de culture.
- la combinaison BAP1,5 + ANA0,5 est plus favorable à l’organogenèse des vitroplants. Ainsi,
nous avons obtenu un coefficient de multiplication de 2 à la première génération et de 4,6 à la
deuxième génération sur matériel juvénile. L’enracinement des vitroplants est favorisé par un
traitement inductif pendant 24 heures à l’AIB 20mg/l. Ainsi, nous avons obtenu un taux
d’enracinement de 41,66% après 10 jours de culture sur milieu d’expression. Le passage des
vitroplants en mini-serre favorise l’acclimatation ; ainsi, le plus fort taux de survie est de 75%.
- sur la multiplication par microbouturage de nœuds d’espèces adultes, les milieux MS
(Murashige et Skoog, 1962) et MMS (Mathur et al., 1995) présentent les meilleurs résultats
sur l’expression morphogène et l’élongation des tigelles formées pour les différentes espèces.
Le pourcentage de reprise d’activité des bourgeons des quatre espèces étudiées se maintient à
plus de 70% ; avec 94,11% pour Bambusa balcoa qui est l’espèce la plus réactive selon les
différents tests effectués. Après 75 jours de culture sur milieu MS +BAP1,5+Kin1,5, le
coefficient de multiplication pour Dendrocalamus sp est de 1,9 et celui de Bambusa balcoa
est de 1. Avec ces différentes méthodes, nous pouvons contribuer de façon significative à la
meilleure gestion de la propagation du bambou, qui est actuellement très compromise au
niveau des zones sud et sud-est du Sénégal.
Mots clefs : Bambou, propagation, microbouturage, jeune, adulte.
43
S1-P20
Variabilité d’adaptation agronomique des variétés de maïs (Zea
mays L.) conservées en ex situ et à la ferme aux contraintes
d’acidité du sol et d’épisodes de sécheresse des Hautes Terres
Centrales et du Moyen-Ouest malgaches ; conséquence pour la
gestion des ressources locales
Siméon RAKOTOMAMONJY (*), PHAM J.L. et WELCKER C.
(*) FOFIFA, DEPARTEMENT DE RECHERCHES AGRONOMIQUES (DRA),
101 Antananarivo Ambatobe, BP 1444, Madagascar
e-mail : [email protected]
A Madagascar, la précarité des moyens de conservation ex situ du maïs limiterait la chance de
maintien de la variabilité génétique utile et augmenterait les risques de perte de variabilité
d’adaptation aux contraintes de culture. L’inventaire des variétés traditionnellement cultivées
et l’analyse des modes de gestion de la culture ont permis d’obtenir une typologie des variétés
selon les écorégions et les pratiques à la ferme. Leur évaluation agronomique en comparaison
à des variétés vulgarisées, a été réalisée dans deux régions contrastées, respectivement dans
les Hautes-Terres-Centrales (HTC) et dans le Moyen-Ouest (région de basse altitude) suivant
deux modes de fertilisation des sols (acide vs amendé), afin de situer l’ampleur de la variation
pour l’adaptation aux contraintes d'acidité et de sécheresse fréquemment rencontrées dans les
agrosystèmes malgaches et de proposer des alternatives à la gestion et à la diffusion variétale
actuelle.
Un profil de distribution écogéographique des types variétaux cultivés par les paysans
malgaches suggère un faible taux moyen d'adoption (14%) des variétés vulgarisées, malgré
les efforts déployés par le système national de diffusion. Les résultats d'évaluation
agronomique montrent trois catégories de comportement de rendement des variétés (i)
généraliste des régions et spécialiste de la fertilisation améliorée, cas des variétés vulgarisées
et quelques variétés paysannes (ii) spécialiste des HTC mais généraliste des modes de
fertilisation (variétés paysannes et Tombotsoa, ferme privée), (iii) spécialiste des HTC et
stabilité de rendement sur sol acide (variétés paysannes).
Les variétés vulgarisées sont performantes en culture intensive dans leurs régions de
destination, mais la variété de référence des HTC semble avoir subi une perte de tolérance à
l’acidité du sol. Les rendements des variétés paysannes apparaissent beaucoup plus stables.
Les résultats suggèrent d’utiliser les variétés paysannes comme source d’adaptation aux sols
acides dans des systèmes de gestion participatifs pour une valorisation durable des ressources
génétiques locales.
Mots-clés : Madagascar, Zea mays L., variabilité génétique, acidité du sol, variétés paysannes,
ressources génétiques, conservation à la ferme.
44
S1-P21
Etude de la variabilité génétique du châtaignier Suisse (Castanea
sativa Mill.) par l’utilisation des marqueurs moléculaires.
Sofiane Abdelhamid
Institut de l’Olivier, B.P 1087, 3000 Sfax, Tunisie
[email protected]
Notre étude porte sur la caractérisation moléculaire de cinquante deux individus du
châtaignier suisse appartenant à l’espèce Castanea sativa. Trois méthodes moléculaires:
Random Amplified Polymorphic DNA (RAPDs), Amplified Fragment Length Polymorphism
DNA (AFLP) et Inter Simple Sequence Repeats (ISSR) ont été utilisées dans ce travail pour
étudier la variabilité génétique inter et intra variétale du châtaignier suisse. Ces méthodes ont
permis d’amplifier 98 bandes polymorphes spécifiques pour la méthode RAPD, 222 bandes
polymorphes pour AFLP et 35 bandes polymorphes pour ISSR en utilisant douze, quatre et
cinq amorces respectivement.
Les dendrogrammes générés par ces trois méthodes basés sur le coefficient de similarité de
Jaccard ont permis de classer les accessions étudiées dans différents groupes distincts.
La méthode basée sur l’AFLP a permis de générer le plus grand nombre de bandes
polymorphes.
Nos résultats préliminaires ont permis de résoudre quelques problèmes d’ordre taxonomique
comme l’homonymie et la synonymie.
Les matrices de similarité basées sur les données de trois marqueurs moléculaires ont montré
une corrélation significative entre RAPD et AFLP, RAPD et ISSR (r = 0,78 et r = 0,75
respectivement).
45
S1-P22
Conservation et évaluation des ressources génétiques
du figuier (Ficus carica L.) en Tunisie
ALJANE Fateh et FERCHICHI Ali
Institut des Régions Arides, Route El Jorf Km 22,5
4119 Médenine – Tunisie.
Courriel auteur : [email protected]
Mots clés : Tunisie, Ficus carica, collection, conservation, évaluation, ressources génétiques,
cultivars.
Le figuier (Ficus carica L.) est une espèce fruitière de culture très ancienne en Tunisie. Cette
étude a été réalisée pour la conservation et l’évaluation de la diversité génétique de figuiers
cultivés dans les différentes régions de la Tunisie, qui comportent une grande concentration
des plantations du figuier local, ainsi qu’une richesse variétale considérable (les monts de
Matmata, les oasis de Tozeur, Gafsa, Kebili, l’île de Kerkennah, le Sahel tunisien, la région de
Djebba dans le nord-ouest tunisien, etc.).
La collection comporte actuellement plus que 300 pieds répartis en 240 pieds femelles et 60
pieds mâles représentant 80 cultivars du figuier et 20 caprifiguier représentant les ressources
génétiques du Ficus carica en Tunisie.
La conservation du matériel végétal repéré est faite par bouturage ligneux en passant par le
stade pépinière. Après un séjour d’un an, les plants enracinés sont transplantés dans une
parcelle collection située au Centre de Formation Professionnel Agricole (CFPA) de
Tataouine dans le sud-est tunisien.
L’évaluation est faite sur la base des caractéristiques liées aux rameaux, aux feuilles et aux
fruits ‘’Descripteurs de figuier, IPGRI, 2003’’ d’ordre morphologiques, pomologiques et
chimiques.
Les résultats laissent voir : 1) des variations des taux de réussite en pépinière et en collection
entre cultivars peuvent être attribuées aux conditions climatiques et à la conduite de la
parcelle collection, ainsi qu’au faible taux d'enracinement chez quelques cultivars, 2) Une
grande diversité génétique intraspecifique. Les analyses permettent de différencier certaines
provenances particulières considérées comme des cultivars distincts et des groupes
d’accessions considérées comme des variétés polyclones. Des cas des synonymies et des
homonymies ont été détectés entre cultivars.
Cette diversité est actuellement sujette à des menaces d’érosion génétique. Des mesures de
sauvegarde et de valorisation sont indispensables. La présente collection permet la protection
du ‘’matériel végétal figuier‘’ essentiellement les cultivars en voie d’extinction et servir
comme parc a bois pour la propagation des cultivars rares dans des future programme de
conservation ex situ et in situ des ressources génétiques de cette espèce.
46
S1-P23
Analyse des flavonoïdes présents dans les feuilles du lentisque par
les méthodes chromatographiques
N.Hamlat 1, A.Hassani* 1,2
1* -Laboratoire de Recherche sur les Produits Bioactifs et Valorisation de la Biomasse, Ecole Normale
Supérieure BP 92 Kouba Alger, 16308 Algérie. Tel : 213 21 29 75 11, Fax : 213 21 28 20 67
2 – Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques ,
Laboratoire de Chimie Organique Fonctionnelle Faculté de Chimie USTHB/ CRAPC BP248
ALGER.
E-mail : [email protected] ; [email protected]
Le lentisque ou Pistacia lentiscus appartient à la famille des anacardiacea, c’est un arbre
spontané qui pousse sur tout le bassin méditerranéen.
En Algérie il pousse sur tout le littoral, les régions sublittoral et jusqu’au Sahara. Il joue un
rôle fondamental dans l’entretient des écosystèmes par sa forte résistance aux changements
climatiques.
C'est une plante de la pharmacopée arabe et européenne, elle a une odeur aromatique et
contient plusieurs familles de composés (huiles essentielles, flavonoïdes, tanins….).Ceci est
expliquée par sa vaste utilisation depuis les anciens temps en médecine traditionnelle pour
soigner quelques irritations de la peau, la chute de cheveux et certains malaises gastriques.
Cette partie de notre travail est basée dans un premier temps sur l'extraction des flavonoïdes
par des solvants non miscibles.Les extraits obtenus sont ensuite analysés par les différentes
méthodes chromatographiques: la chromatographie sur couche mince (mono et
bidimensionnelle sur gel de polyamide), la chromatographie liquide à haute performance, la
chromatographie sur papier et la chromatographie sur colonne de Sephadex LH20.
Ces analyses nous ont permis d'identifier plusieurs classes de flavonoïdes dont : des flavones
(la lutéoline, la tricine et le chrysoériol), des flavonoles (la myricétine, la quercétine et le
kaempférol) et des héterosides (l’orientine, l’isoorientine, la vitexine et la rutine).
Mots clés : Pistacia lentiscus, anacardiacea, flavonoïdes, CCM, HPLC.
47
S1-P24
Micropropagation par bourgeonnement axillaire des clones
juvéniles d’Acacia albida : Difficultés de micropropagation.
Iwangou Godefroy
1. Faculté des sciences agronomiques de Gembloux, département de biochimie appliquée, unité de
phytopathologie.
2. C.R.A.W-Département biotechnologie, section multiplication végétative, 234, chaussée de Charleroi, 5030
Gembloux. Téléphone : 00(32) 81.62.73.70.
[email protected]
Les espèces du genre Acacia sont réputées récalcitrantes à la culture in vitro alors que cette
méthode pourrait contribuer à satisfaire des besoins bien réels de multiplication massale et de
conservation de la biodiversité d’un certain nombre d’espèces d’Acacia qui jouent un rôle
primordial dans le maintien de l’équilibre écologique et économique de zones arides et semiarides d’Afrique soudano-sahélienne (A. albida, A. sénégal, etc.). Ces raisons nous ont
poussées à nous intéresser à la micropropagation par bourgeonnement axillaire chez Acacia
albida à des fins d’élaboration d’un système de multiplication massale. D’autant plus que les
succès obtenus à ce jour sur les possibilités de micropropagation in vitro de cette espèce
importante d’Acacia pour l’agroforesterie de ces zones arides restent assez limités.
L’étude de micropropagation par bourgeonnement axillaire de prêt de 250 clones juvéniles
d’Acacia albida issus de la germination in vitro de graines (de provenance Zorkoum, Burkina
Faso, CNSP lot n°1060) et cultivés sur un milieu de prolifération enrichi en BAP a révélée
des clones présentant des capacités élevées de production de pousses au sein des touffes
formées. Malgré cette caractéristique intéressante pour une application dans un système de
multiplication massale, notre étude reste limitée par la difficulté de maintenir une culture in
vitro stable en absence de tout problème de dégénérescence (sénescence foliaire et arrêt de
développement) au niveau de l’ensemble des clones qui d’ailleurs dégénèrent complètement.
Ce poster fait donc le point de cette difficulté majeure de micropropagation des clones
juvéniles d’Acacia albida tout en envisageant des solutions possibles à ce problème général
des plantes récalcitrantes à la culture in vitro.
Mots clef : Acacia albida, micropropagation, bourgeonnement axillaire, récalcitrante.
48
S1-P25
Caractérisation moléculaire de quelques populations de Maïs
locales cultivés au niveau des oasis de la région ADRARTIMIMOUN (Touat, Tidikelt, Gourara)
*SALHI .L Institut National d’Agronomie El-Harrach
**KADRI .y Institut National de la Recherche Agronomique d’Algérie
*I.N.A. El-Harrach, Belfort. Alger
**I.N.R.A.A, Station Expérimentale et de recherche d’Adrar, BP : 299,
Commune de Timmi, wilaya d’Adrar. Algérie
Le Maïs (Zea mays) est une plante herbacée annuelle de la famille des Poacées. Utilisée
comme céréale pour ses grains riches en amidon, ou comme plante fourragère, cette
espèce possède une large diversité génétique avec plus de 200 types de maïs répartis sur
la surface du globe et présentant des cycles de végétation divers. Des populations
locales Algériennes de Maïs existent et sont cultivées depuis plusieurs siècles
traditionnellement dans le sud Algériens au niveau des palmeraies de la région d’Adrar
et Timimoun (Gourara, Touat, Tidikelt). Après une caractérisation morphologique et
chimique et Afin de mettre en évidence et d’étudier cette diversité génétique, la
technique RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) a été utilisée sur 30
populations locales de Maïs collectés dans le grand sud Algérien au niveau des oasis de
la région d’Adrar et Timimoun. Pour se faire, 10 amorces RAPD ont été utilisées.
Les résultats obtenus confirment la diversité génétique observée au sein de cette espèce.
4 amorces ont amplifiés 53 fragments dont 70% ont montrés un polymorphisme. Sur
cette bases un dendrogramme à été réalisé selon la méthode UPGMA (Unweighted
Pair Group Method using Arithmetic average) en utilisant l’indice de Nei et Li. Il a
permit de regrouper les populations selon un indice de dissimilarité.
Mots clé : populations, maïs local, oasis, diversité, caractérisation, RAPD,
49
S1-P26
Détection des cellules en cours de synthèse d’ADN et
ultrastructure des méristèmes de Phoenix dactylifera L. var.
Deglet nour.
S. Yakoub-Bougdal
( 1)
et J. Bonaly ( 2)
(1) Yakoub – Bougdal S. : Maitre de Recherche. Laboratoire de Morphogénèse et Cytologie végétales. Unité de
Recherche de Biologie. Université de Tizi-ouzou BP : 359 RP 15000. Tizi-ouzou . Gde Kabylie. Algérie. Fax :
026 41 00 40 Email : ybougdal @yahoo.fr
(2) Bonaly Jacqueline : Directeur de Recherche. Laboratoire de Biochimie et Biologie cellulaire. Paris XI.
Les plantules ont révélé des capacités morphogénétiques variées sous l’influence de divers facteurs
hormonaux chez Phoenix dactylifera L. La floraison généralement est déterminée par les facteurs du
milieu (lumière , température, hormones……) . Ce phénomène est induit in-vitro sur des embryons
excisés, cultivés sur le milieu MS additionné de glucose à 30 g/l , de l’AIA et de la BAP révélatrice
d’une sensibilité particulière de cette zone avec une induction florale néoténique. Ce mélange a
provoqué des inflorescences mâles ou femelles en position latérale. Sur des plantules en cours de
germination, du glucose à 50g/l est necessaire pour la formation d’une inflorescence unique, en
position terminale. Dans les deux cas, la connaissance de la mise à fleurs engage le méristème
végétatif vers une nouvelle réorganisation structurale et fonctionnelle et montre en microscopie
electronique une modification caractéristique de l’appareil vacuolaire, signalée par plusieurs auteurs.
Il existe donc des signaux de floraison qui déclenchent des évènements méristématiques vers un
fonctionnement préfloral puis floral. Le marquage à la thymidine tritiée (H 3 ) et la microscopie
electronique ont permis de vérifier nettement les modifications structurales dans les zones
périphériques et dans la zone sommitale axiale. L’incorporation de la thymidine tritiée par les cellules
du méristème caulinaire a duré trois heures. Les noyaux en phase de synthèse d’ADN se localisent
préferentiellement dans la zone périphérique, territoire morphogène principal. La zone sommitale
axiale montre une activité très importante. Ainsi le méristème a subi la détermination florale.
Mots clés : Phoenix dactyliferaL. Hormones, marquage, thymidine tritiée.
50
S1-P27
Effets de la ß-cyclodextrine sur le brunissement enzymatique et
sur l’enracinement en culture in vitro : cas du Srelitzia reginae ait.
et du Palaenopsis amabilis l.
Bettaieb T., M. Mhamdi, K. Bahri, Y. Harbaoui et T. Tissaoui
Unité des cultures maraîchères et florales de l’Institut National Agronomique de Tunisie
43 avenue Charles Nicolle 1082 Tunis. Email : [email protected]
La maîtrise du brunissement enzymatique en culture in vitro est indispensable pour la mise au
point des techniques de micropropagation des plantes manifestant une forte oxydation
phénolique. En effet, pour inhiber l’action des polyphénoloxydases (PPO) et limiter le
brunissement enzymatique plusieurs agents antioxydants ont été testés par plusieurs
chercheurs. Cependant, ces antioxydants comme l’acide ascorbique ne sont pas démontrés
tous efficaces. Pour la micropropagation de deux plantes ornementales, en l’occurrence,
Strelitzia reginae Ait. et Phalaenopsis amabilis L. dont leur multiplication in vitro est
handicapée par un brunissement enzymatique intense, l’utilisation de la ß-cyclodextrine
comme agent protecteur des auxines a montré, aussi, un effet inhibiteur de l’action des PPO.
La ß-cyclodextrine additionnée à 1g.l-1 inhibe de 50% l’activité des PPO chez Strelitzia
reginae Ait. et de 70% chez Phalaenopsis amabilis L. Chez les deux espèces, une association
composée de 1 mg/l d’AIB et de 1 g/l de β-cyclodextrine améliore le taux
d’enracinement. En effet, les cyclodextrines qui sont des dérivés de l'amidon sont des
oligosaccharides cycliques ayant une cavité hydrophobe leur permettant de former un
complexe avec une large gamme de molécules organiques et notamment avec des phénols. La
β-cyclodextrine agie comme solubilisant et comme agent de prolongation de la stabilité
des auxines considérées comme molécules labiles. Les complexes d'inclusion, ainsi, formés
ont également la propriété de se dissocier pour libérer les deux partenaires sans que leurs
propriétés respectives ne soient affectées.
Mots clefs : brunissement enzymatique, β-cyclodextrine, micropropagation, Strelitzia
reginae Ait., Phalaenopsis amabilis L.
Références:
1) Stimulation of root development with Apóstolo N.M.*; Brutti C.; Ferrarotti S.A.; Llorente
B.E.; Krymkiewicz N. 2001. cyclodextrins on jojoba shoots in vitro. In Vitro Cellular and
Development Biology - Plant, May 2001, vol. 37, no. 3, pp. 414-418(5) 2) Brutti C.,
Apostolo N.M.., Ferrarotti S.A., Liorente B.E., Krymkiewicz N. 2000. Micropropagation of
Cynara scolymus L. employing cyclodextrins to promote rhizogenesis. Scientia Horticulturae
83, 1-10.
3) Oakes J.V., Shermaker C.K, Stalker D.M.,1991. Production of cyclodextrins, a novel
carbohydrate, in the tubers of transgenic potato plants. Bio/Technology, 9, (10), 982-986.
51
S1-P28
Potentiels de régénération des essences forestières commerciales
par la germination des graines, dans la forêt classée du HautSassandra (Centre-Ouest de la Côte-d’Ivoire)
Dr ETIEN Dibié Théodore
Laboratoire de Botanique, UFR Biosciences, Université de Cocody-Abidjan, Côte-d’Ivoire, 22 BP 582 Abidjan
22
Email: [email protected]
Ce travail a été réalisé dans la Forêt Classée du Haut-Sassandra située au Centre-Ouest
de la Côte-d’Ivoire. Il entre dans le cadre du plan d’aménagement (écologique) du projet
sectoriel forestier pour la réhabilitation des forêts classées de l’Ouest du pays.
La régénération étant l’épine dorsale de tous les travaux sylvicoles, il est primordial
d’appréhender les possibilités de reconstitution des essences commerciales d’une formation
soumise à l’exploitation, fusse-t-elle contrôlée, afin de mieux orienter les opérations futures.
Des travaux ont été menés sur l’examen des potentialités de régénération des essences
commerciales par la germination des graines. Un inventaire systématique des espèces
principales a été réalisé sur 18 parcelles d’1 ha, dans les formations faiblement dégradées et
très dégradées.
De fait, l’état de la population a été apprécié au moyen du coefficient de corrélation de
Pearson. Les différentes allures des courbes obtenues ont permis de se prononcer sur le degré
d’équilibre de la population et sur le comportement sylvicole de ces essences. En moyenne,
27 espèces, soit 48 %, possèdent une population en équilibre bien que le potentiel de
régénération des essences commerciales soit évalué à 90 %.
Dans cette formation, la richesse en formes arborescentes (densité) est uniforme,
contrairement à leur occupation et à leur répartition au sol.
Guibourtia ehie et Nesogordonia papaverifera très abondants aux premiers stades de
la régénération (63,86 %), sont progressivement supplantés au stade semencier, par Celtis
adolfi-fridericii, Celtis mildbraedii, Funtumia africana et Sterculia rhinopetala (56,11 %).
Le suivi phénologique de certains spécimens a permis de mettre en évidence la
régularité de la floraison et de la fructification. Les diaspores qui sont produites sont
essentiellement disséminées par anémochorie, zoochorie ou autochorie.
Des essais de germination ont été menés sur des graines ou fruits de 5 espèces
principales à germination difficile et ont abouti à des résultats satisfaisants.
52
S1-P29
Prospection des composés volatils par la technique de CPG-SM
chez Pyrus mamorensis
Niama HEIMEUR (1), Lalla Mina IDRISSI HASSANI (1), Jean Marie
BESSIERE (2)
Mohamed Amine SERGHINI (3)
1- Laboratoire de Biotechnologie végétale, Faculté des Sciences, Université Ibn Zohr, 88000 Agadir, Maroc.
[email protected]
2- Laboratoire de Chimie macromoléculaire, École nationale supérieure de Chimie, 8, rue de l’École normale,
34296 Montpellier Cedex 5.
3- Laboratoire de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Faculté des Sciences, Agadir, Maroc.
Pyrus mamorensis, plante endémique de la forêt de la Mamora (Nord Ouest du
Maroc), est arbre forestier très peu valoriser et menacé d’extinction mais qui présente des
intérêts écologiques et des propriétés médicinales. Dans l’objectif de valoriser les substances
naturelles de cette arbre, l’étude de la composition en substances volatiles chez P. mamorensis
a été conduite sur des extrais naturels de feuilles, tiges, fruits et les fleurs. Ceux-ci ont été
analysés après extraction par macération à froid dans l’éther éthylique, par couplage de la
chromatographie en phase gazeuse la spectrométrie de masse (CPG-SM). Trente quatre
composés ont été identifiés dans les organes de P. mamorensis, les résultats ont révélé chez
les feuilles, une richesse en substances volatiles dont principalement l’œstragol (83,09 %).
Dans la tige, hexadécane (36,92 %) et allyl hexonate (29,39 %) représente le composé les
plus abondant, quant aux fruits, ils comptent des taux relativement élevés en benzyl lutanate
(20,59 %), tandis que dans les fleurs c’est le limonène (30,12 %) qui est le plus représenté.
Mots clef : Pyrus mamorensis, Mamora, substances volatiles, chromatographie en phase
gazeuse CPG, spectrométrie de masse SM
53
S1-P30
Evaluation agromorphologique des hybrides améliorés de
cocotiers grands (Cocos nucifera L.)
KONAN K. J. L.1, KOFFI Z. E. B. 2, BOURDEIX R.3, SIE R. S. 2, ALLOU K1
et AKRA A. N.4
Centre National de Recherche Agronomique (CNRA)- Station de recherche Marc Delorme, 07 BP 13 Abidjan
07, Côte d’Ivoire. Tel: 225 21-21-00-15-93. Fax: 225 23-47-24-11.
2
UFR/SN laboratoire de biologie et physiologie végétale, Université d’Abobo-Adjamé 02 BP 801 Abidjan 02
(Côte d’Ivoire). Tél 225 20304266 . Fax 225 20308118
3
Centre de coopération international en recherche agronomique pour le développement (CIRAD). Boulevard de
la Lironde, TA80/PS3, 34398 Montpellier Cedex 5 France. Tél 33 4 676 1 32 85. Fax 33 4 676167564
4
Centre National de Recherche Agronomique (CNRA), Adiopodoumé, 01 BP 1740 Abidjan 01. Tél 225 23 47
24 24 Fax 225 23 47 24 11
1
La préférence des paysans pour les grosses noix a suscité la création des hybrides de
cocotiers Grands. Outre les paramètres physico-chimiques de l’amande, ces hybrides
demeurent encore non étudiés. La présente étude qui vise à évaluer les caractéristiques
agromorphologiques a porté sur les stipes, les feuilles et les inflorescences des hybrides Nain
Jaune Malaisie (NJM) x Grand Ouest Africain amélioré (GOA+) pris comme témoin ; Grand
Ouest Africain amélioré (GOA+) x Grand Rennel amélioré (GRL+) ; Grand Ouest Africain
amélioré (GOA+) x Grand Polynésie amélioré (GPY+) et Grand Rennel amélioré (GRL+) x
Grand Polynésie amélioré (GPY+). Les paramètres de production et les caractères physiques
des noix ont été également mesurés. Les hybrides grands étudiés ont un bulbe plus développé
(177 cm) que celui du témoin NJM x GOA+ (149,14 cm). Parmi les hybrides de Grands, le
GRL+ x GOA+ qui a le tronc le plus robuste (105,61 cm) présente une forte croissance en
hauteur (872,80 cm) et une faible émission foliaire. Cet hybride possède des feuilles de
grandes tailles, produit plus de fleurs femelles (30 unités) et produit un nombre élevé de noix
sur le régime (14 unités). Il fournit le meilleur rendement (4,72 t coprah/ha/an) avec des noix
riches en coprah (240,35 g/noix) et en bourre (35, 26%). Les deux autres hybrides ont des
comportements intermédiaires entre le GRL+ x GOA+ et le témoin NJM x GOA+. L’hybride
de cocotiers Grands GRL+ x GOA+qui produit les noix les plus lourdes avec un rendement
élevé est à conseiller aux planteurs et industriels qui préfèrent disposer de grosses noix. Il est
également approprié pour la production de fibre, de coprah et d’huile de coco.
Mots clés : cocotier, hybride grand, caractère agromorphologique.
54
S1-P31
Caractérisation moléculaire de quelques populations de Maïs
locales cultivés au niveau des oasis de la région ADRARTIMIMOUN (Touat, Tidikelt, Gourara)
SALHI L.(*), KADRI Y.(**)
(*) Institut National d’Agronomie El-Harrach (I.N.A)
(**) Institut National de la Recherche Agronomique d’Algérie (I.N.R.A.A), Station Expérimentale et de
recherche d’Adrar
Le Maïs (Zea mays) est une plante herbacée annuelle de la famille des Poacées. Utilisée
comme céréale pour ses grains riches en amidon, ou comme plante fourragère, cette espèce possède
une large diversité génétique avec plus de 200 types de maïs répartis sur la surface du globe et
présentant des cycles de végétation divers. Des populations locales Algériennes de Maïs existent et
sont cultivées depuis plusieurs siècles traditionnellement dans le sud Algériens au niveau des
palmeraies de la région d’Adrar et Timimoun (Gourara, Touat, Tidikelt). Après une caractérisation
morphologique et chimique et Afin de mettre en évidence et d’étudier cette diversité génétique, la
technique RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) a été utilisée sur 30 populations locales de
Maïs collectés dans le grand sud Algérien au niveau des oasis de la région d’Adrar et Timimoun. Pour
se faire, 10 amorces RAPD ont été utilisées.
Les résultats obtenus confirment la diversité génétique observée au sein de cette espèce. 4
amorces ont amplifiés 53 fragments dont 70% ont montrés un polymorphisme. Sur cette bases un
dendrogramme à été réalisé selon la méthode UPGMA (Unweighted Pair Group Method using
Arithmetic average) en utilisant l’indice de Nei et Li. Il a permit de regrouper les populations selon un
indice de dissimilarité.
Mots clé : populations, maïs local, oasis, diversité, caractérisation, RAPD,
55
S1-P32
Influence du mode de gestion sur la distribution et la régénération
des plantes à activité insecticide dans la forêt de Kilum Ijim
(Nord-Ouest Cameroun) : Cas de Clausena anisata (Wild.) Hook.
ex Benth
Kemeuze V. A1., Momo Solefack M. C.2,3, Nkongmeneck B-A.1, Decocq G.3,
Jiofack T.1 Johnson M.1
1. Musée Ecologique du Millénaire, Section Recherche BP : 8038 Yaoundé Cameroun. email :
[email protected]
2. Université de Dschang, Département de Biologie végétale
3. Université de Picardie Jules Verne, Département de Botanique
Dans le souci de contribuer à la valorisation des plantes à activité insecticide, une étude a été
réalisée sur l’action de l’homme sur la variation altitudinale de la distribution et de la
régénération de Clausena anisata dans la forêt de Kilum Ijim dans la province du nord-ouest
(Cameroun). Grâce à la méthode phytosociologique synusiale intégrée, on constate qu’en
dehors de la synusie arborescente, C. anisata est présent dans tous les autres synusies. La
synusie arbustive contient le plus grand nombre d’individus avec une fréquence de 40%, suivi
de la synusie herbacée et de la synusie sous-arbustive et herbacée haute dont les fréquences
respectives sont 38% et 22%. Son aire de distribution va de 2100m à 2500m avec un point de
forte densité (175 ind/ha) entre 2300 et 2350m. Cette espèce présente une bonne régénération
dans le milieu. Les points de faible densité coïncident avec la proximité des plantations
vivrières et les pâturages.
L’absence de jeunes individus autour des pieds adultes a permis de dégager un certain nombre
de questions susceptibles d’orienter des recherches futures.
Mots clés : Clausena anisata, régénération, distribution, insecticide, kilum Ijim.
56
S1-P33
Analyse des constituants d’huiles essentielles par couplage de
chromatographie gazeuse et de spectrométrie de masse (CG-SM)
chez trois populations de romarin (Rosmarinus officinalis L.)
collectées en Tunisie.
Kheiria Hcini1*, Maria J. Jordan2, Jose A. Sotomayor2 et Sadok Bouzid1
1
Campus universitaire, Faculté des Sciences de Tunis, Département des Sciences Biologiquese, 2092 El-Manar
II Tunis, Tunisia.
2
Laboratory of Aromatic and Medicinal Plants of the Departamento de Recursos Naturales y Desarrollo Rural,
Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA), C/Mayor, s/n La Alberca,
30150 Murcia, Spain.
*
e-mail :[email protected]
En vue de la valorisation de romarin Rosmarinus officinalis L collectée en Tunisie, l'huile
essentielle des feuilles de cette plante aromatique a été extraite par hydrodistillation et
analysée par CG-SM. Les pourcentages des huiles essentielles de différentes populations
n’ont montré aucune différence significative. L’analyse capillaire CG-SM des huiles
essentielles a permis la détection de 38 volatiles composants, parmi eux, quatre ont été
tentativement identifiés. Les constituants majoritaires sont : 1,8-cinéole (37.75%), champhore
(18.32%), et α-terpinéole (6,97%).
Mots clés : Analyse CG-MS ; huiles essentielles; Rosmarinus officinalis L.; volatile
composants ; Tunisie.
57
S1-P34
Etude de quelques facteurs influençant la dormance des
microtubercules de pomme de terre (Solanum tuberosum L.) var.
Spunta.
Titouh, K1., Ouserir, S1., Khelifi-Slaoui, M2. et Khelifi, L2.
1
: Université de SAAD DAHLEB, Blida, Algérie.
: Institut National Agronomique (I.N.A), El Harrach, ALGER
Laboratoire des Ressources Génétiques et Biotechnologies (LRGB).
E-mail : [email protected]
2
Face à une population en pleine croissance et des conditions économiques et climatiques instables,
l’Algérie connaît de grandes difficultés pour s’autosuffire en semences de pomme de terre, une
situation qui se traduit par une véritable dépendance vis-à-vis de l’étranger. La culture in vitro offre la
possibilité de produire en un temps court des microtubercules indemnes de maladies qui servent de
matériel de pré-base dans tout programme de production de semences. Ces derniers sont cependant
caractérisés par une dormance plus ou moins longue ; qui peut être influencée par plusieurs facteurs
dont certains ont fait l’objet de la présente étude, il s’agit de l’âge des microtubercules, la génération,
la durée de leur conservation ainsi que les blessures pratiquées à leur surface. La variété Spunta a servi
de matériel de base pour réaliser cette étude. Les résultats obtenus montrent que la durée de dormance
est linéairement et inversement corrélée avec la durée de leur conservation, phénomène qui est aussi
fortement corrélé avec l’âge des microtubercules. Ainsi, leur dormance est d’autant plus réduite que
leur âge et leur génération sont avancés. Par ailleurs, les blessures influencent d’une manière très
significative la dormance des microtubercules, ceux blessés présentent la plus courte durée de
dormance comparés avec les témoins non blessés.
Mots clés : Pomme de terre, Solanum tuberosum L., microtubercules, dormance, conservation,
âge, génération, blessures.
58
S1-P35
Diversité génétique au sein de populations naturelles de ray-grass
(Lolium rigidum Gaud.) dans le nord tunisien
Mariem TARIFA*, Safia EL BOK et Mohamed EL GAZZAH
Laboratoire de Génétique des Populations et Ressources Biologiques, Faculté des Sciences de Tunis, 2092, El
Manar II, Tunis, Tunisie.
*[email protected]
Le ray grass (Lolium rigidum Gaud.) est une graminée fourragère annuelle largement
naturalisée dans toutes les régions tempérées du globe et plus particulièrement en Tunisie.
Cette étude projette l’analyse de la variabilité génétique au sein de populations de ray grass
récoltées dans le Nord tunisien par des marqueurs isoenzymatiques. Pour ce, dix populations
naturelles de Lolium rigidum prospectées en Tunisie dans les régions du Nord et du NordOuest ont fait l’objet d’une analyse du polymorphisme de quatre systèmes isoensymatiques
par la technique de l’électrophorèse horizontale sur gel amidon à 13% pour les systèmes:
Isocitrate déshydrogénase (ICD), 6-Phosphogluconate déshydrogénase (6-PGD) e (MDH)
ainsi que par la technique de l’électrophorèse verticale sur gel polyacrylamide à 7% pour
l’Estérase (EST).
L’étude a révélé une diversité génétique important surtout pour certaines enzymes (Estérase et
Malate déshydrogénas).
Mots clés : diversité génétique, lolium, isoenzymes
59
S1-P36
L’effet de la continentalité sur l’équipement phénolique de la
pulpe des fruits d’Arganier (Argania spinosa L.)
Soummane Hassna, Fadli Mariam, Mustapha Larshisini, Khalid Naamani
et Ismaïl El Hadrami*
Laboratoire de Biotechnologies, Protection et Valorisation des Ressources Végétales (Biotec-VRV), Faculté des
Sciences Semlalia, B.P. 2390, 40 000 Marrakech-Maroc. *E-mail: [email protected]
Argania spinosa L. (Skeels) est une essence endémique du Maroc. Elle pousse dans des
régions littorales mais également dans des zones pouvant être qualifiées de continentales. Les
informations sur les effets de la continentalité sur la distribution phénotypique des individus,
la productivité de l’arbre, le mûrissement des fruits, leur attaque par les insectes phytophages
(notamment la Cératite) et encore moins sur la qualité de l’huile sont quasi absentes. Dans ce
sens, nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude de deux stations de la région
d’Eassouira, R’zwa (littorale) et Mijji (continentale).
Les prospections effectuées ont permis de relever une variabilité génétique dans la
distribution des individus avec 11 formes de fruits dans la région de R’zwa: ovale de petite
taille (1), en goutte de grande taille (2), ovale apiculée de grande taille (3), ovale apiculée de
petite taille (4), fusiforme (5), forme en datte (6), sphérique de petite taille (7), sphérique de
grande taille (8), globuleuse de petite taille (9), globuleuse de grande taille (10) et en goutte
de petite taille (11), alors que la région de Mijji ne présente 8 formes parmi les 11
précédemment citées. Les formes 2, 5 et 11 ne paraissent pas être représentées à Mijji. La
continentalité aurait probablement une action sur la répartition phénotypique de l’Arganier.
Par ailleurs, notre approche a révélé que la pulpe des fruits des différentes formes prélevées
dans la station de R’zwa accumule globalement plus de composés phénoliques par rapport à
celle des formes de Mijji. Cette différence est maintenue constante pour trois stades de
maturité étudiés chez les fruits: vert, mûrissant et mûr. La forme globuleuse de petite taille (9)
présente à titre d’exemple des teneurs en composés phénoliques de l’ordre de 1,328 ; 1,754 et
1,886 mg par g de matière fraîche à R’zwa, alors que ces teneurs ne sont que de l’ordre de
0.93 ; 1.37 et 1.42 mg par g de matière fraîche à Mijji et ce pour les trois stades
respectivement. En ce qui concerne la forme globuleuse de grande taille (10), l’effet de la
continentalité sur l’accumulation de ces biomolécules à rôle indéniable apparaît encore plus
accentué dans la mesure où les teneurs sont de l’ordre de 2,26 ; 2,03 et 3,624 mg par g de
matière fraîche à R’zwa contre 0.53 ; 0.64 et 0.98 seulement à Mijji pour les trois stades de
maturité ici considérés respectivement. Les relations entre les degrés d’attaques des
différentes formes de fruits par la Cératite (insecte phytophage) dépendamment de la
continentalité seront discutées.
60
SESSION 2
Résistance des plantes aux bio-agresseurs :
outils biotechnologiques, stratégies de sélection
61
62
S2-CI-1
Les bases moléculaires de la co-évolution entre les plantes et leurs
pathogènes
Nabila Yahiaoui
UMR DAP Développement et Amélioration des Plantes. TA A-96 / 03
Avenue Agropolis - 34398 Montpellier Cedex 5, France
E-mail : [email protected]
Les plantes sont soumises à des attaques de nombreux agents pathogènes qui incluent les bactéries, les
virus à ADN et à ARN, les pathogènes fongiques et les oomycètes ainsi que des nématodes et des
insectes. Elles ont donc développé un arsenal de défense efficace qui permet à chaque cellule de
détecter et de reconnaitre les agents pathogènes et de déclencher une réaction de défense appropriée.
Les travaux récents de plusieurs groupes de recherche ont montré que ces défenses reposent en grande
partie sur des mécanismes inductibles activés par deux systèmes de surveillance distincts mais
probablement interconnectés (Chisholm et al. 2006, Cell 124:803-814; Jones and Dangl 2006, Nature
444:323-329; Shen et al. 2007, Science 315:1098-1103). Le premier est basé sur la reconnaissance de
molécules conservées entre un grand nombre de pathogènes (molécules PAMP, Pathogen Associated
Molecular Pattern). La reconnaissance de ces molécules déclenche une réaction d’immunité appelée
PTI (PAMP Triggered Immunity). Un scénario évolutionnaire est actuellement proposé où les
pathogènes ont déployé des effecteurs capables de pénétrer dans les cellules hôtes et de réprimer ou
d’éviter l’immunité PTI, établissant ainsi une relation de virulence. Pour détecter ces effecteurs, les
plantes ont acquis un second système de défense (ETI, Effector Triggered Immunity) basé sur des
protéines de résistance (protéines R).
La résistance ETI est étudiée depuis de nombreuses années grâce à l’identification par la génétique
classique des gènes R et à leur utilisation dans les programmes d’amélioration chez les plantes
cultivées. Ces gènes R ont été classiquement définis par Flor qui étudiait l’interaction entre le lin et le
pathogène fongique Melampsora lini. Ces études ont montré que les gènes R sont polymorphes et que
certains d’entre eux présentent des allèles multiples qui reconnaissent des isolats spécifiques d’un
même pathogène. Cette reconnaissance est basée sur une relation gène pour gène où le produit d’un
gène R va spécifiquement reconnaitre un effecteur particulier (qui dès lors qu’il est détecté n’a plus de
fonction de virulence et correspond donc à une protéine dite d’avirulence).
Plus d’une quarantaine de protéines R de plantes ont été identifiées depuis une dizaine d’années chez
différentes espèces en particulier chez l’espèce modèle Arabidopsis thaliana mais également chez
plusieurs Solanaceae (la tomate et des espèces sauvages proches, le poivron, la pomme de terre, le
tabac), le lin et différentes céréales (riz, blé, orge) et des progrès majeurs on été effectués dans la
compréhension de leur fonction et de leur évolution. Elles se divisent en plusieurs classes mais la
majeure partie d’entre elles sont des protéines intracellulaires possédant un domaine NB (Nucleotide
Binding) capable de lier et d'hydrolyser l'ATP ainsi qu’un large domaine C-terminal constitué de
motifs répétés riche en leucine (LRR). La fonction des différents domaines des protéines NB-LRR,
leurs interactions intramoléculaires et leur rôle dans le contrôle de l’activité de la protéine R font
l’objet de nombreux travaux. Le domaine NB, également appelé NB-ARC (Nucleotide Binding in
APAF-1, R-gene products and CED-4), possède des motifs similaires aux domaines présents chez les
protéines APAF-1 et CED-4 qui sont impliquées dans la mort cellulaire programmée chez les
mammifères (Takken et al. 2006, Current Opinion in Plant Biology 9:383–390). Ce domaine jouerait
le rôle d’un « interrupteur » moléculaire qui déclenche l’activation des mécanismes de défense alors
que le domaine LRR serait impliqué dans la spécificité de reconnaissance des effecteurs de
pathogènes.
Des gènes codant pour des effecteurs de pathogènes ont également été clonés et leurs produits
caractérisés au cours des dernières années. Ces effecteurs ont été identifiés chez des bactéries
phytopathogènes comme Pseudomonas syringae (Ronald et al. 1992, J. Bacteriology 174:1604-1611)
63
et également chez des oomycètes comme Phytophtora infestans ou Hyaloperonospora parasitica
(Birch et al. 2006, Trends in Microbiology 14:8-11) et des pathogènes fongiques tels la rouille du lin
et l’oïdium d’orge (Dodds et al. 2004, Plant Cell 16:755-768 ; Ellis et al. 2007, Annual review of
phytopathology 45:12.1-12.18 ; Ridout et al. 2006, Plant Cell 9:2402-2414). Contrairement aux
protéines R, ces effecteurs ne semblent pas posséder de similarité de structure. Pour un nombre
croissant d’entre eux, une fonction de virulence a pu être mise en évidence (Rosebrock et al. 2007,
Nature 448:370-374; Ridout et al. 2006, Plant Cell 9:2402-2414; Sohn et al. 2007, Plant Cell
19 :1077-4090). L’identification de ces effecteurs et des protéines R correspondantes a permis de
mieux comprendre les mécanismes de reconnaissance et de détection de ces effecteurs par les
protéines R. Deux types de mécanismes de reconnaissance sont proposés. Le premier est basé sur une
interaction directe entre les protéines R et les protéines d’avirulence. Ce mode d’interaction a été
démontré expérimentalement pour certaines interactions (Dodds et al. 2006, PNAS 103:8888-8893).
Cependant, il semble que certaines protéines R ne se lient pas directement à l’effecteur mais qu’elles le
détectent de façon indirecte. Un modèle est proposé où les protéines R fonctionnent en tant que garde
de protéines hôtes qui sont ciblées par les effecteurs (« guard hypothesis », Dangl and Jones 2001,
Nature 411 :826-833). En plus d’un exemple phare dans le cadre de l’interaction entre Arabidopsis et
le pathogène bactérien Pseudomonas syringae, ce type de reconnaissance indirecte a maintenant été
montré pour d’autres protéines R chez différentes espèces (Mackey et al. 2002, Cell 108 :743-754,
Jones and Dangl 2006, Nature 444 :323-329).
Pour éviter d’être détectés par les plantes, les pathogènes vont altérer la structure de leurs effecteurs et
les plantes vont en réponse générer de nouveaux variants de leurs protéines R. Cette évolution
correspond à un modèle de course aux armements qui a sans doute été le plus visible chez les plantes
cultivées et leurs pathogènes. Ainsi, certains loci de résistance vont par exemple montrer une grande
diversité allélique. Le clonage des gènes R et de leurs allèles permet d’effectuer des analyses
fonctionnelles ainsi que des analyses de diversité à plus ou moins large échelle. Il devient ainsi
possible d’étudier les mécanismes et le temps d’évolution des gènes R. Chez le blé, le clonage du gène
NB-LRR Pm3b de résistance à l’oïdium (Blumeria graminis f.sp. tritici) a permis l’identification
d’une série particulière d’allèles Pm3 qui ne diffèrent que par quelques mutations ponctuelles qui
mènent toutes à des changements d’acides aminés (Yahiaoui et al. 2004, Plant Journal 37:528-38;
Srichumpa et al. 2005, Plant Physiology 139:885-895; Yahiaoui et al. 2006, Plant Journal 47:85-89).
Les allèles Pm3 sont un exemple de diversification et d’évolution récente suite à la domestication du
blé probablement sous une pression évolutive générée par le pathogène. Dans d’autres systèmes, une
sélection diversifiante a été montrée à la fois pour les protéines R et pour les protéines d’avirulence
correspondantes indiquant ainsi que les pathogènes et leurs hôtes sont engagés dans un processus de
coévolution (Allen et al. 2004, Science 306:1957-1960; Dodds et al. 2006, PNAS 103:8888-8893).
De grands progrès on été réalisés dans la compréhension des mécanismes moléculaires qui contrôlent
les interactions plantes pathogènes. Si les événements de détection sont de mieux en mieux
documentés, les évènements de signalisation précoces, immédiatement liés aux protéines R, sont
moins connus. Récemment, une localisation nucléaire inattendue de protéines NB-LRR a été montrée.
Ces travaux ont ouvert de nouvelles perspectives dans la dynamique des voies de signalisation des
protéines R et ont mis en évidence dans un cas, un lien direct entre les immunités ETI et PTI (Shen et
al. 2007, Science 315:1098-1102). Il reste cependant à montrer si ce mécanisme est général ou si
d’autres voies de signalisation coexistent. En parallèle au séquençage des génomes de plantes,
plusieurs génomes de pathogènes fongiques et d’oomycètes ont été séquençés ou sont en voie de
l’être. Les analyses des séquences de pathogènes ont permis l’identification de nombreuses familles de
protéines sécrétées et donc potentiellement impliquées dans les mécanismes de pathogénèse.
L’identification de ces effecteurs et des voies de défense correspondantes permettra de mieux préciser
les différents mécanismes de détection des pathogènes et leur régulation. Il sera donc possible de se
baser sur ces connaissances pour effectuer un choix raisonné des gènes et des voies de défense à
privilégier dans les processus d’amélioration classiques ou biotechnologiques.
64
S2-CI-2
Plantes, parasites et pathologistes : de la compréhension des
interactions à la gestion durable des résistances
Didier ANDRIVON
UMR1099INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes 1 BIO3P
Bp 35327, F-35653 Le rheu Cedex, France
[email protected]
A l’heure où les pressions économiques, mais aussi environnementales et sociétales sont de
plus en plus fortes pour une agriculture capable de produire en quantité des produits sains, et
donc limitant le recours aux intrants chimiques (dont les pesticides) tout en préservant des
rendements élevés, la résistance aux parasites et ravageurs (re)devient un enjeu stratégique
important en protection des plantes. Pour être plus précis, l’enjeu est double : 1) construire des
génotypes végétaux combinant résistance et qualités d’utilisation, et 2) préserver l’efficacité
de ces résistances dans le temps et dans l’espace. Si le premier point fait l’objet de nombreux
travaux d’amélioration génétique, basés sur une compréhension de plus en plus fine des
déterminants moléculaires des différents caractères et sur le développement d’outils
génétiques (polymorphisme de séquence, marqueurs utilisables pour la sélection, voire
transformation génétique), le second est du ressort de la biologie adaptative et de l’écologie
évolutive des bioagresseurs. Or, les prémisses simples qui ont prévalu depuis Vanderplank
dans le raisonnement de la durabilité des résistances (résistance spécifique non durable,
résistance partielle durable) s’avèrent souvent insuffisamment robustes pour s’appliquer de
manière satisfaisante à la variété des situations biologiques dans lesquelles la gestion des
résistances est requise. Cette présentation proposera donc, à partir d’un exemple précis, un
survol rapide des modalités d’adaptation d’un parasite de plante, des options disponibles pour
les ralentir, et proposera une manière élargie d’inscrire ces connaissances dans une stratégie
de phytoprotection intégrée.
65
S2-C1
Hormones et résistance des plantes
Michel NICOLE
UMR RPB, résistance des plantes aux bioagresseurs, IRD / CIRAD / UM2
Centre IRD de Montpellier
911 Avenue Agropolis, F 34394 Montpellier cedex 5, France
[email protected]
La survie des plantes dans leur habitat résulte de leurs capacités adaptatives en réponse non
seulement aux variations climatiques, mais également aux stress abiotiques et biotiques qu’elles
subissent. Cette adaptation qui peut impliquer des mécanismes de co-évolution à l’échelle
interspécifique, dépend aussi des potentialités des individus à s’opposer à ces contraintes. Pour réagir à
une attaque parasitaire, la plante va mettre en place des stratégies de défense dont la coordination va
lui permettre de résister à l’infection. C’est dans les années 90 qu’est apparu le concept de molécules
« signal » en regard de leur rôle dans la régulation des mécanismes de défense sensu lato. A ce titre,
les hormones, dont les fonctions dans le développement de la plante sont acquises, sont considérées
comme des molécules clefs de l’installation de la résistance aux bioagresseurs.
Dès les événements moléculaires précoces engagés, l'induction des résistances locales et
systémiques nécessite la synthèse et la perception de ces signaux de défense dont les mieux
caractérisés actuellement sont l'acide salicylique (AS ; composé phénolique), l'acide jasmonique (AJ ;
oxylipine) et l'éthylène (ET ; hydrocarbure insaturé volatile), inducteurs d’une panoplie de gènes de
défense. Chacun de ces régulateurs contrôle un spectre particulier de réponses de défense.
L'augmentation des taux endogènes d'AS est nécessaire à l'expression de certaines protéines
dites Pathogenesis-related (PR), aux propriétés antimicrobiennes démontrées. En revanche, des plantes
transgéniques qui expriment une enzyme bactérienne catabolisant l'AS présentent un affaiblissement
de la résistance locale et sont incapables de développer la résistance systémique acquise (SAR). Cela
affirme le rôle critique de l'AS dans la résistance aux agents pathogènes et biotrophes en particulier.
L’ET est impliqué dans la synthèse de certaines isoformes de protéines PR et celle des
enzymes de voies de biosynthèse de composés aromatiques pour la lignification et la production de
phytoalexines. Son rôle dans la résistance est resté cependant discuté puisque des plantes mutantes
insensibles à l'éthylène étaient toujours résistantes à certains agents pathogènes virulents. En fait, l'ET
semble non seulement réguler l'apparition des symptômes mais apparaît aussi comme un modulateur
des différentes résistances.
Un troisième type de signal de défense est représenté par l'AJ dérivé de l’oxydation des acides
gras membranaires. Il est étudié pour ses propriétés régulatrices de certains facteurs de transcription
liés aux gènes de défense. L’AJ a été initialement associé à la résistance systémique induite (ISR) et
maintenant à la résistance spécifique (réaction d’hypersensibilité : RH).
Si il est maintenant bien établi que ces trois régulateurs sont produits de façon coordonnée
dans la réponse inductible, d’autres comme les auxines (AIA ; acide indole) et surtout l’acide
abscissique (ABA ; sesquiterpène en C15) participent à l’orchestration des réseaux complexes de
signalisation conduisant à la résistance. Il a en effet été récemment démontré que l’ABA contrôlait le
fonctionnement des stomates pour empêcher la pénétration des bactéries pathogènes dans les feuilles
ou régulait la transcription de gènes impliqués dans le renforcement des parois.
Au-delà de la fonction régulatrice des réponses spécifiques par ces hormones, un nombre
croissant d'exemples montre que des interactions (cross-talk) positives et négatives existent entre ces
voies de signalisation afin de permette une régulation fine de la réponse de la plante et surtout plus
adaptée au traumatisme subit. Cet exposé tentera de décrire quelques exemples qui vont révéler la
complexité de la communication hormonale afin de mieux comprendre les stratégies de défense des
plantes pour en accroître leur durabilité.
66
S2-C2
Production de pommes de terre transgéniques exprimant un
fragment d’anticorps et résistant au PVY
Radhia Gargouri-Bouzid, Donia Bouaziz, Malika Ayadi*, Souad Rouis*, et
Radhouane Ellouz*
Laboratoire des Biotechnologies Végétales Appliquées à l’Amélioration des Cultures. Ecole Nationale
d’Ingénieurs de Sfax, BP W, 3038, Sfax Tunisie
[email protected]
*
Centre de Biotechnologie de Sfax, Tunisie
Le virus Y de la pomme de terre (PVY) constitue une contrainte biotique considérable pour la
pomme de terre ainsi que pour d’autres solanacées importantes, tomate et piment notamment. La lutte
contre cet agent pathogène par génétique classique nécessite le croisement des espèces cultivées de
pomme de terre avec des espèces sauvages portant les gènes de résistance. Cependant une telle
approche reste lente et laborieuse et parfois non réalisable étant donné la stérilité de certaines variétés
cultivées de pomme de terre.
L’utilisation du génie génétique dans la lutte contre les virus chez les plantes a été décrite depuis une
vingtaine d’années. Les premiers travaux se sont intéressés à l’expression par les plantes de gènes
d’origine virale essentiellement ceux codant pour les capsides des virus cibles. Cependant cette
approche, bien qu’ayant donné des résultats très probants se heurte aux problèmes de recombinaison
hétérologue entre virus apparentés et présente donc des risques pour l’environnement. Les recherches
se sont donc orientées depuis, vers la résistance par des gènes non viraux. L’utilisation d’anticorps
dirigés contre des protéines virales constitue l’une des approches les plus récentes. Nous avons
appliqué cette technique à la lutte contre le PVY. Pour ce faire, des fragments simple chaîne
d’anticorps monoclonaux dirigés contre la protéine NIa du virus. Cette protéine joue plusieurs rôles
dans le cycle viral. En effet, en plus de son accumulation dans le noyau des cellules infectées, elle
correspond à la protéase la plus importante dans la maturation de la polyprotéine virale. Sa partie Nterminale, en se fixant à l’extrémité 5’ de l’ARN, intervient également dans sa réplication.
Le cDNA codant le fragment scFv correspond aux fragments hypervariables des chaînes
lourdes (VH) et légères (VL) reliés par un linker a été synthétisé et exprimé dans E. coli puis transféré
chez la pomme de terre (cv BF15, Claustar et Nicola). Le cDNA codant le fragment VH a été
également inséré chez la pomme de terre. La transformation des plantes a été vérifiée par Southern
blot et amplification par PCR d’un fragment du cDNA scFv. L’expression de ce transgène a été
vérifiée par RT-PCR sur l’ARN total isolé des plantes et par Western blot sur un extrait de protéines
solubles.
Une inoculation mécanique des plantes, 15 jours après leur transfert en serre a permis d’évaluer leur
résistance au PVY. Celle-ci a été estimée par suivi de l’évolution des symptômes au cours du temps et
par mesure de l’accumulation des particules virales dans les feuilles par ELISA. Les résultats obtenus
montrent différents niveaux de résistance au virus chez les différentes lignées transgéniques de pomme
de terre. Certaines ont montré un retard d’apparition des symptômes et d’accumulation du virion. Chez
d’autres, un premier développement du virus a été observé mais il s’estompe dans les 2 à 4 semaines
post inoculation permettant à la plante de surmonter l’infection par le virus. Enfin, certaines plantes
ont montré une immunité totale contre le virus qui, se manifeste par l’absence complète de symptômes
et de particules virales sur les feuilles à tous les stades post inoculation.
Mots clés : Pomme de terre/ PVY/ plantes transgéniques/ fragment scFv/ fragment VH/ protéine NIa
67
S2-C3
HaDEF1, une défensine clé de la résistance du tournesol à
Orobanche cumana ?
Grégory MONTIEL, Axel de JULIEN de ZELICOURT, Séverine
THOIRON, Philippe SIMIER, Philippe DELAVAULT
LBPV (Laboratoire de Biologie et Pathologie Végétales), Université de Nantes
UFR Sciences et Techniques, 2 rue de la Houssinière BP 92208, 44322 Nantes cedex 03, France
[email protected]
Certaines plantes parasites doivent être considérées comme de redoutables bio-agresseurs des
plantes de grandes cultures. La mise en place de pratiques culturales, telles que la
monoculture et l’exploitation de variétés sensibles, ainsi que les échanges internationaux de
semences et de plants, ont très vraisemblablement fortement contribué à l’expansion de
certaines espèces d'adventices parasites dans les grandes cultures. Ainsi, l'Orobanche, une
adventice parasite non chlorophyllienne, est devenue depuis quelques années un véritable
fléau dans le bassin méditerranéen (tomate, féverole, fève), en Europe de l'Est (tournesol,
tabac) et au Moyen Orient. En France, l’Orobanche rameuse (Orobanche ramosa L.) menace
la culture de colza et de tabac (Région Grand Ouest), et dans une moindre mesure celle du
chanvre textile. A ce jour, aucune méthode de lutte durable ne s’avère efficace.
L’identification des cibles moléculaires et/ou biochimiques impliquées dans le développement
du parasite afin de proposer de nouvelles méthodes de lutte plus sélectives ainsi que la
recherche de caractères de résistance parmi différentes variétés et/ou espèces voisines des
espèces cultivées ainsi qu’une meilleure connaissance des aspects moléculaires de ces
mécanismes de résistance sont indispensables pour guider les sélectionneurs vers la
production de nouvelles variétés moins sensibles, voire résistantes, à ces pathogènes. Dans ce
contexte, nous avons réalisé de nombreux criblages visant à rechercher et identifier ces
mécanismes de résistance chez différents génotypes de tomate, tournesol, colza, fève… Il en
ressort trois principaux modes de résistance : un faible pouvoir d’induction de la germination
du parasite, une réduction du nombre de fixation du parasite sur les racines de l’hôte et
l’apparition de nécrose chez les tubercules fixés. A plus long terme, il serait souhaitable
d’introgrésser ces trois mécanismes de résistance dans un même génotype en vue de la mise
en place d’une résistance durable.
Récemment, nous avons pu montrer que la résistance d’un génotype de tournesol (LR1) à O.
cumana s’accompagnait de l’activation de l’expression du gène HaDef1 et que la protéine de
défense correspondante (défensine) montrait une toxicité pour les plantes parasites du genre
Orobanche. Les défensines sont de petits peptides basiques de 5-10 kDa qui présentent pour la
plupart une activité antifongique. Chez le génotype résistant LR1, le gène HaDef1 est exprimé
spécifiquement au niveau de la racine. Le peptide recombinant, Ha-DEF1, produit chez E. coli
et testé in vitro montre une induction rapide de la mort des cellules à l’apex des radicules des
germinations d’Orobanche s’accompagnant d’un pic de calcium cytoplasmique. Cet effet létal
n’est observé ni chez une autre espèce parasite, Striga hermonthica, ni chez Arabidopsis
thaliana. Ces résultats démontrent pour la première fois un effet létal d’une défensine sur des
cellules végétales. L’obtention d’Arabidopsis transgéniques sur exprimant cette défensine est
en cours de réalisation et devrait permettre de valider l’hypothèse selon laquelle HaDEF1 est
la composante majeur de la résistance du tournesol LR1 à Orobanche cumana.
68
S2-C4
Exploitation de la synténie entre les espèces modèles et les espèces
cultivées pour l’amélioration de la résistance des plantes
aux bio-agresseurs
Hamon C1, Baranger A1, Prospéri JM2, Jacquet C3, Pilet-Nayel ML1
1
UMR INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes I Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales,
Domaine de la Motte BP35327, 35653 Le Rheu, France
2
INRA, UMR Diversité et Génomes des Plantes Cultivées, Domaine de Melgueil, 34130 Mauguio, France
3
UMR 5546 CNRS-UPS, Pôle de biotechnologie végétale, 31326 Castanet-Tolosan, France
[email protected]
L’amélioration génétique de la résistance des espèces cultivées vis-à-vis des bio-agresseurs
est actuellement une priorité. Le développement récent des outils et des connaissances
acquises chez les espèces végétales modèles et la mise en évidence de bon niveau de
conservation génomique entre les espèces modèles et les espèces cultivées d’une même
famille permet d’envisager l’exploitation de ces espèces modèles pour améliorer la résistance
des plantes cultivées aux bio-agresseurs.
En cas de forte conservation des gènes et de leur organisation génomique entre une espèce
modèle et une espèce cultivée, cette approche comparative peut aboutir au clonage de facteurs
génétiques de résistance chez l’espèce cultivée. Le premier exemple de clonage d’un gène de
résistance chez une espèce cultivée à partir des informations génomiques d’une espèce
modèle a été décrit chez les solanacées (Huang et al., 2005). Dans le cas contraire, la
séquence de l’espèce modèle peut être exploitée afin de développer des marqueurs pour
l’identification ou la cartographie fine de facteurs génétiques de résistance chez l’espèce
cultivée.
Chez les légumineuses, très peu d’études ont fourni des informations concernant la
conservation (homologie de séquence, synténie) des facteurs de résistance à un bio-agresseur
entre l’espèce modèle Medicago truncatula et une espèce cultivée (Bian et al., 2007 ;
Ameline-Torregrosa et al., 2008).
Une étude de cartographie comparée des facteurs génétiques de résistance à Aphanomyces
euteiches chez le pois et Mtr a été initiée dans l’équipe Légumineuses de l’UMR APBV
(INRA de Rennes), en vue d’analyser la synténie de ces facteurs de résistance entre les 2
espèces. Chez le pois, 5 principaux QTL stables vis-à-vis de l’environnement et de la
variabilité du pathogène ont été mis en évidence à partir de 3 populations de LR issues de
croisements biparentaux entre lignées sensibles et partiellement résistantes. Chez Mtr,
l’analyse génétique de la résistance vis-à-vis de 2 souches infectant le pois, conduite à partir
de 2 populations de LR, a permis d’identifier une région majeure associée à la résistance sur
le chromosome 3. La cartographie de marqueurs consensus pois/Mtr, ciblée sur les régions
associées à la résistance chez les 2 espèces est en cours, à partir de données bibliographiques
et de la séquence de Mtr.
Ces résultats permettront d’orienter la stratégie d’exploitation de l’espèce modèle Mtr pour le
développement de marqueurs et l’identification des gènes sous-jacents aux QTL de résistance
à Ae chez le pois.
Références : Ameline-Torregrosa et al. (2008) MPMI 21 (1): 61-69. Bian, et al. (2007) Aust Plant Pathol 36 (5):
419-423. Huang et al. (2005) Plant J 42 (2): 251-61. S
69
S2-C5
Effet du virazole sur la concentration virale de l’ACMV, un agent
responsable de la mosaïque du manioc, dans de jeunes plantes de
manioc en croissance in vitro.
Jean-Pierre BUSOGORO1, Olivier DUTRECQ2, Haïssam JIJAKLI1 et
Philippe LEPOIVRE1
1
2
Unité de Phytopathologie, Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux, Passage des
Déportés, 2 à 5030 Gembloux, Belgique
DNAlis sprl, Spin Off de l’Unité de Phytopathologie de la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de
Gembloux.
[email protected] ou [email protected]
Ce travail s’inscrit dans le contexte général de la culture du manioc actuellement confrontée à
d’importants dégâts provoqués par la mosaïque du manioc. Etant donné la sévérité des
Begomovirus responsables de cette maladie, les variétés traditionnelles sensibles risquent de
disparaître si des filières de production de plants assainis ne sont pas mises en place. Dans ce
cadre, nous avons évalué la faisabilité de l’assainissement en cas d’infections par au moins un
des virus responsables de la mosaïque. Le traitement évalué à cet effet était la chimiothérapie
à base de virazole (molécule antivirale) incorporé au milieu de culture in vitro. Des apex ont
été prélevés sur des plantes de manioc de la variété Creolinha que l’analyse moléculaire
(PCR) avait montrées infectées par le virus ACMV (African Cassava Mosaic Virus), un des
virus provoquant la maladie en question. L’analyse préliminaire des plantules en croissance in
vitro a été réalisé à l’aide d’un protocole de détection moléculaire utilisant du jus brut préparé
à partir des jeunes feuilles comme cible pour l’amplification PCR. Les tests de détection des
infections virales ont montré qu’au bout de seulement trois semaines d’incubation, 80% des
plantules soumises à la chimiothérapie donnaient lieu à des résultats négatifs alors que toutes
les plantules cultivées sur milieu sans virazole apparaissaient infectées. Néanmoins, avant une
application à grande échelle de ce protocole dans une perspective d’assainissement et de
conservation de ressources phytogénétiques, il reste nécessaire de confirmer le statut
d’élimination totale des infections virales après acclimatation des plantules. Par ailleurs,
l’efficacité du protocole d’assainissement devrait être évaluée sur d’autres clones en veillant à
prendre en compte les divers autres virus responsables de la mosaïque du manioc.
70
S2-C6
Facteurs épidémiologiques contribuant à l’adaptation des
populations de Leptosphaeria maculans aux gènes de résistance
spécifiques de Brassica napus : dispersion des pycniospores et des
ascospores et progression systémique du champignon
Travadon R1, Sache I2, Marquer B1, Ribulé A1, Delourme R3, Brun H1,
Masson JP1, Dutech C4, Bousset L1
1 UMR 1099 INRA Agrocampus Rennes, BiO3P, 35653 Le Rheu Cedex, France
2 UMR 1290 INRA BIOGER CPP, BP01, 78850 Thiverval-Grignon Cedex, France
3 UMR 118 INRA Agrocampus Rennes, APBV, 35653 Le Rheu Cedex, France
4 UMR 1202 INRA-Univ. Bordeaux 1, BIOGECO, 33612 Cestas, France
[email protected]
La lutte contre le phoma du colza, causé par le champignon Leptosphaeria maculans, repose
principalement sur la culture de variétés résistantes. Deux gènes de résistance spécifiques
(Rlm) ont perdu leur efficacité en France et en Australie après trois années d’utilisation, en
raison de l’augmentation en fréquence de la virulence correspondante dans les populations du
champignon. La transmission de la maladie d’une saison culturale à la suivante se fait
principalement par la production d’ascospores issues de la reproduction sexuée du
champignon. Nous faisons l'hypothèse qu'en début de contournement de résistance, la
transmission de la virulence d'une génération à l'autre est limitée d’une part par la faible
probabilité de reproduction entre isolats virulents et sexuellement compatibles et d’autre part
par une dispersion spatiale des spores limitées entre les champs de colza. Pour vérifier ces
hypothèses, nous avons étudié (i) la dispersion des pycnidiospores (issues de multiplication
asexuées) par la pluie, (ii) la progression systémique du champignon dans la tige de colza et
(iii) la structure spatiale des populations de L. maculans pour inférer les distances de
dispersion des ascospores. Nos analyses ont montré que sous un générateur de gouttes en air
calme, les pycniospores sont dispersées par les gouttelettes de pluie à moins de 40 cm de la
macule source ; des résidus porteurs de pycnides peuvent causer des infections primaires
après une pluie simulée. Le succès de la phase systémique détecté par l’expression de
nécroses au collet sur des plantules inoculées en conditions contrôlées augmente avec le
nombre de points d’infection, mais diminue en présence de la résistance partielle et la
compétition entre individus peut limiter la présence concomitante des types sexuels au collet
de la plante. Par conséquent, dans des champs avec des populations de L. maculans à faible
densité, la dispersion des pycnidiospores par la pluie peut accroître la taille de la population
pathogène et permettre la rencontre d’individus initialement distants, alors que la progression
systémique du champignon peut limiter la rencontre locale d'isolats virulents sexuellement
compatible. En particulier, la combinaison avec la résistance partielle peut réduire la
reproduction sexuée du champignon et ainsi retarder l’adaptation du champignon à la
résistance spécifique. Pour vingt-neuf populations françaises génotypées à l’aide de
marqueurs minisatellites, l’essentiel de la diversité génotypique est détectée à l’échelle d’une
population (champ) ; l’absence de différenciation génétique entre populations distantes n’a
pas permis de mettre en évidence une limitation des flux de gènes à l'échelle spatiale analysée.
Ces résultats suggèrent que la dispersion du phoma par les ascospores est bien plus importante
que supposée ou bien que les tailles de populations de phoma dans une parcelle sont très
importantes ce qui pourrait permettre l'apparition simultanée de nouveaux virulents. Ces
connaissances épidémiologiques devront être prises en compte pour l’élaboration de stratégies
de déploiement des variétés résistantes.
71
S2-C7
Interaction Palmier dattier-Fusarium oxysporum albedinis :
Elicitation et étude des mécanismes de défense
F. Jaiti, A. Meddich et I. El Hadrami
Laboratoire de Biotechnologies, Protection et Valorisation des Ressources Végétales (Biotec-VRV), Faculté des
Sciences Semlalia, B.P. 2390, 40 000 Marrakech-Maroc.
Courriel: [email protected]; [email protected]
Ce travail a porté sur l’étude et l’élicitation des mécanismes de défense des jeunes plants du
palmier dattier vis-à-vis de la maladie du bayoud causée par Fusarium oxysporum f. sp.
albedinis (Foa). Dans une première partie, l’élicitation de ces mécanismes de défense par le
traitement des plantes par l’acide jasmonique ainsi que leur protection contre l’agent
pathogène est abordée. Ce traitement se traduit par la mise en place de zones de nécrose
localisées (réaction d’hypersensibilité) similaires à celles observées chez des plantes
résistantes au Foa. Cette réaction est associée à la stimulation de nombreuses réactions de
défense notamment l’accumulation du peroxyde d’hydrogène, la peroxydation des lipides
membranaires et l’activation des peroxydases et des polyphénoloxydases. Ces réactions de
défense se sont montrées plus rapides et plus importantes chez les plantes préalablement
traitées par l’acide jasmonique comparées aux plantes résistantes à l’infection par Foa et ont
été corrélées à une réduction de 44% du taux de mortalité des plantes. L'application exogène
de l’acide jasmonique à 50 µM a induit une augmentation des teneurs en H2O2 qui sont 2 à 7
fois plus élevées chez les plantes traitées comparées aux plantes témoins. La teneur en MDA a
également été 2 à 8 fois plus importante. Les activités peroxydasiques étaient 2 à 3 fois plus
élevées et l'activité des polyphénoloxydases était également 1,3 à 2,2 fois plus importante
chez les plantes traitées par rapport aux plantes témoins et ce dépendamment du génotype et
du temps d’analyse. L'électrophorèse sur gel de polyacrylamide a monté une intensification
des bandes des isoformes constitutifs principaux des peroxydases et des polyphénoloxydases
pour les deux traitements (acide jasmonique et infection par Foa).
Dans la seconde partie de ce travail, il a été montré que l’induction de la résistance des plantes
du palmier au Bayoud a également été possible via l’utilisation des champignons
endomycorhiziens. En effet, le prétraitement des plantes par ces champignons a permis une
réduction du taux de mortalité des plantes de 8 à 77% selon le champignon utilisé. De plus,
tous les champignons mycorrhiziens stimulent de manière significative la croissance des
plantes qui ont présenté un allongement de la partie aérienne accompagné d’un accroissement
de la masse fraîche et sèche des feuilles et également une augmentation du nombre de feuilles
formées par plante. Le complexe Aoufous qui est un mélange de champignons autochtones
constitué de plusieurs Genres de spores endomycorhiziennes avec une forte abondance du
Genre Glomus (15 spores/g de sol) et Sclerocystis (9 spores/g de sol) s’est révélé le plus
efficace en terme d’amélioration de la croissance des plantes et de réduction de la sévérité de
la maladie du Bayoud comparé aux autres champignons endomycorhiziens utilisés. L'effet
protecteur de ces champignons a été corrélé à l’induction amplifiée de nombreuses réactions
de défense impliquant les peroxydases, les polyphénoloxydases et les composés phénoliques,
notamment les dérivés hydroxycinnamiques non constitutifs. La potentialisation des réactions
de défense du dattier vis-à-vis de son agresseur est discutée.
Mots-clés : Phoenix dactylifera, Bayoud, Biocontrôle, Acide Jasmonique, Mycorhization, Peroxyde d'hydrogène
Peroxydases, Polyphenoloxydases, Composés phénoliques, Phytoalexines.
72
S2-C8
Diversité de gènes de résistance au virus de la panachure jaune du riz
(RYMV) chez l’espèce africaine de riz cultivé O. glaberrima Steud
Deless THIEMELE1,2, Laurence ALBAR, Sophie PEREZ1, Marie-Noëlle
NDJIONDJOP3, Yacouba SERE3 Séverin AKE2, Alain GHESQUIERE1.
1
UMR « Génome et Développement des Plantes », IRD/CNRS/Université de Perpignan, IRD, BP64501, 34394
Montpellier cedex 5, France - 2Laboratoire de Physiologie Végétale, Université de Cocody, 22 B.P. 582 Abidjan
22, Côte-d’Ivoire - 3Africa Rice Center – WARDA, 01 BP 2031, Cotonou, Benin
[email protected]
Le virus de la panachure jaune du riz, Rice yellow mottle virus (RYMV) est un
pathogène majeur du riz en Afrique et à Madagascar. Un seul gène de résistance (Rymv1) a
pour l’instant été identifié chez les riz cultivés; il code pour le facteur d’initiation de la
traduction eIF(iso)4G (Albar et al., 2006). Rymv1 confère une résistance récessive qui se
manifeste par une absence de symptômes et une très faible multiplication du virus. Cette
résistance est très rare et seulement 2 cultivars possédant le même allèle de résistance Rymv12 ont été identifiés pour l’instant chez l’espèce asiatique de riz cultivé, O. sativa L. La
présence de deux autres allèles de résistance différents (Rymv1-3 & Rymv1-4) chez l’espèce
africaine de riz cultivé O. glaberrima Steud, bien que généralement considérée comme peu
variable, a suggéré d’intensifier la recherche et la caractérisation de nouvelles sources de
résistance au RYMV chez cette espèce.
La résistance d’une large collection d’accessions O. glaberrima a été évaluée avec
deux souches de RYMV représentatives de la diversité du virus en Afrique de l’Ouest. Des
accessions partiellement résistantes et hautement résistantes ont été identifiées. Le domaine
central de Rymv1 (MIF4G), impliqué dans la résistance élevée, a été séquencé chez les
accessions hautement résistantes. L’allèle de résistante Rymv1-3, initialement identifié chez la
variété Tog5681, est présent dans plusieurs accessions, suggérant une fréquence de la
résistance au Rymv plus élevée chez O. glaberrima. Une autre accession présente une
mutation originale, caractérisée par une délétion de trois acides aminés dans le domaine
MIF4G ; des tests d’allélisme ont montré que cette mutation correspondait à un quatrième
allèle de résistance (Rymv1-5).
Enfin d’autres accessions présentent l’allèle de sensibilité de Rymv1, suggérant que ce
gène n’explique pas leur niveau de résistance. Le déterminisme génétique de la résistance
d’une de ces accessions a été caractérisé : cette résistance est récessive et sous le contrôle
d’un nouveau gène majeur, Rymv2. Des résultats préliminaires de cartographie génétique
suggèrent que ce gène serait distinct des facteurs d’initiation de la traduction de type eIF4E et
eIF4G qui semblent contrôler une grande partie des résistances récessives aux virus chez les
plantes (Robaglia et Caranta, 2006). La diversité allélique de Rymv1 chez O. glaberrima et la
mise en évidence de Rymv2 ouvrent des perspectives majeures pour la sélection de variétés
hautement et durablement résistantes au RYMV.
Mots clés : Oryza glaberrima, Rice Yellow Mottle Virus, Diversité allélique, Rymv1, Rymv2,
Résistance.
Références :
Albar L., Bangratz-Reyser M. et Ghesquiere A. (2006) Mutations in the eIF(iso)4G translation
initiation factor confer high resistance of rice to Rice yellow mottle virus, Plant Journal 47, 417-426
Robaglia C., Caranta C. (2006). Translation initiation factors: a weak link in plant RNA virus infection.
Trends Plant Science 11, 40–45
73
S2-C9
Caractérisation des cellules de bordures (BCs) dans la protection
des racines de macabo (Xanthosoma sagittifolium) vis-à-vis de
Pythium myriotylum
Boudjeko T.1,2*, Vicré-Gibouin M2, Omokolo N.D.3, Driouich A2
1- Département de Biochimie, Université de Yaoundé 1, Cameroun; 2- Glycobiologie et parois, FRE
CNRS-Université de Rouen, France; 3- Ecole Normale Supérieure, Yaoundé Cameroun
*BP 812 Département de biochimie, Université de Yaoundé 1, Yaoundé Cameroun, [email protected]
Les cellules de bordure (BCs) sont des cellules vivantes et métaboliquement actives
qui se séparent de la racine et se retrouvent dans la rhizosphère. Elles constituent une interface
physique et biologique entre la racine et le sol. Toutefois, Les mécanismes contrôlant les
interactions BCs-microorganismes sont peu connus. La libération de cellules somatiques
vivantes dans l’environnement, en réponse à des signaux endogènes et environnementaux est
un phénomène unique chez les végétaux supérieurs. Il a été montré que les BCs interagissent
spécifiquement avec les microorganismes de la rhizosphère. Les BCs peuvent attirer certaines
bactéries et en repousser d’autres. Il a été aussi montré que les BCs du poids sont capables de
se suicider pour protéger l’apex racinaire de l’infection fongique. L’objectif du présent travail
était de caractériser les cellules de bordure dans l’interaction macabo/P. myriotylum afin de
déterminer leur implication dans les mécanismes de défense de cette plante.
La croissance des racines et nombre moyen des cellules de bordures été mesurée tous
les deux jours pendant 6 jours. Après infection, on note que chez le cultivar résistant (cv
jaune) la croissance des racines ne varie pas. Par contre, chez le cultivar sensible (cv blanc)
infecté les racines croissent peu; et, cette croissance s’arrête au bout de 6 jours. Le comptage
des cellules de bordure au microscope optique montre qu’au jour 2 et au jour 4 la différence
du nombre des cellules de bordures n’est pas statistiquement différente entre les deux cvs. Et,
au jour 10 le nombre des BCs est plus élevé chez le cv jaune. Les BCs du macabo présentent
deux types de morphologie. Elles sont arrondies au niveau de la pointe de la racine et
légèrement allongées dans la zone latérale.
L’utilisation de l’Ac LM5 qui marque les D-galactanes libres ou associés aux pectines
RG-I nous a permis d’obtenir un résultat majeur susceptible d’expliquer la différence entre le
cv jaune et le cv blanc vis-à-vis de P. myriotylum. En effet, le LM5 marque seulement le
mucilage et les BCs du cv jaune infecté ou non. Tandis que chez le cv blanc, aucun marquage
n’est observé. De plus, deux jours après infection, l’analyse de la Composition
monosaccharidique des polysaccharides totaux des parois montre une altération des teneurs en
monosaccharide dans les deux cvs. En effet, on note chez le cv blanc, une accumulation de
glucose, une baisse d’acide galacturonique et de galactose tandis que chez le cv jaune, la
teneur en galactose ne varie pas.
L’analyse préliminaire de la composition monosaccharidiques de mucilage des racines
saines et infectées des cvs blanc et jaune montre une différence significative entre les deux
cvs au niveau de la teneur en galactose, en glucose, en mannose et en acide glucuronique. On
ne note pas de modifications des teneurs dues l’infection. Il ya plus de galactose et de
mannose dans le mucilage des racines du cv jaune.
74
S2-C10
Des résistances partielles, facteurs de résistance durable du blé
tendre cv. Renan à la rouille jaune
Françoise Dedryver1, Sophie Paillard1, Stéphanie Mallard1, Olivier Robert2,
Maxime Trottet1, Sylvie Nègre1, Gwenn Verplancke1 et Joseph Jahier1
(1)
INRA UMR 118 Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales, Domaine de la Motte,
BP35327, 35653 Le Rheu cedex, France
(2)
Bioplante, 60 rue Léon Beauchamp, 59933 La Chapelle d’Armentières
[email protected]
La rouille jaune, causée par Puccinia striiformis f. sp. tritici, est une des maladies du blé
tendre les plus destructives et les plus répandues dans les régions à climat tempéré. Le cultivar
de blé Renan, possèdant un gène de résistance spécifique Yr17, présente une résistance
efficace depuis de nombreuses années, alors que des pathotypes de l’agent pathogène
contournant le gène Yr17 sont présents dans l’assolement.
Une étude génétique a été entreprise pour détecter les composantes de la résistance plante
adulte (RPA) du cultivar Renan, dans une population de 194 lignées issues de filiation unipare
(SSD) du croisement entre Renan et Récital (sensible à la rouille jaune). Des essais ont été
réalisés quatre années au champ sur les lignées SSD, pour suivre l’évolution de la maladie et
estimer les gènes/QTL de RPA. Quatre QTL, QYr.inra-2BS, QYr.inra-3BS, QYr.inra-3Bcent
et QYr.inra-6B, provenant de Renan, ont été détectés en 1995 et 1996 avec le pathotype 237
E141 avirulent vis-à-vis de génotypes de blé possédant Yr17. Ces quatre QTL sont stables et
expliquent une grande part de la variation phénotypique en 2005 et 2006, quand le pathotype
237 E141 V17, contournant Yr17, est utilisé. Ces QTL contribuent chacun à environ 5 à 13 %
de la variation phénotypique et sont efficaces à partir de différents stades adultes du
développement phénologique du blé. Nos résultats montrent également que le gène Yr17,
introgressé d’Aegilops ventricosa dans le chromosome 2AS du blé correspond à un cluster de
gènes/QTL. En 1995 et 1996, des interactions ont été mises en évidence et concernaient
certains marqueurs de cette introgression dans le 2AS du blé et trois des QTL de Renan :
QYr.inra-2BS, QYr.inra-3BS et QYr.inra-6B.
Des stratégies pour un contrôle durable des résistances à la rouille jaune sont proposées. Des
gènes de résistance adulte partielle doivent être pris en compte dans les programmes de
sélection, car ils sont considérés comme étant plus durables. Du fait du faible effet des gènes
de RPA, une stratégie de sélection assistée par marqueur (SAM) doit être adoptée. Comme
chez le cultivar de blé Renan, des QTL de RPA s’exprimant à partir de différents stades de
développement de la plante doivent être introduits dans de nouveaux génotypes. Nos résultats
suggèrent que la résistance à la rouille jaune de tels cultivars doit être durable, car Renan est
capable d’induire une combinaison X de facteurs de résistance à un temps donné précis puis
de la réprimer pour induire une combinaison Y à un autre stade de développement.
75
S2-C11
Techniques et connaissances visant le développement de la
résistance des végétaux envers les agents responsables de la gale
commune de la pomme de terre
Carole BEAULIEU, Kamal BOUARAB et Nathalie BEAUDOIN
Centre SÈVE, Département de biologie, Université de Sherbrooke, Sherbrooke (Qc), Canada, J1K 2R1
[email protected]
La gale commune est causée par différentes espèces de streptomycètes mais l’espèce
prédominante est le Streptomyces scabiei. Cette maladie attaque la pomme de terre et
plusieurs légumes à racines pivotantes. Un des facteurs bactériens essentiels au pouvoir
pathogène est un groupe de phytotoxines nommées thaxtomines. Ces phytotoxines ne sont
produites in vitro que lorsque les bactéries pathogènes poussent en présence d’extraits
végétaux. La principale phytotoxine, la thaxtomine A, est un dipeptide issu de la condensation
du 4-nitro-tryptophane et de la phénylalanine. Cette toxine n’est spécifique ni au tubercule, ni
à la pomme de terre. L’application de la thaxtomine A sur des tissus de nombreuses espèces
végétales entraine une nécrose tissulaire. La thaxomine A n’est toutefois pas toxique pour les
cellules microbiennes ou animales.
La thaxtomine A induit chez l’Arabidopsis thaliana une mort cellulaire programmée. Cette
plante tout comme le Nicotiana tabaccum produisent des phytoalexines telle la scopoletine
lorsque mises en présence de l’agent pathogène S. scabiei ou de sa phytotoxine. Nous avons
identifié une espèce végétale qui ne développe pas de symptômes nécrotiques lorsque ses
feuilles sont infiltrées avec la toxine de S. scabiei. Il s’agit d’une solanacée, le Nicotiana
benthamiana. Cette espèce modifie enzymatiquement la thaxtomine A et la forme modifiée ne
cause ni symptôme, ni n’induit la production de phytoalexines chez des plantes sensibles.
L’enzyme responsable de cette modification reste à identifier mais elle pourrait jouer un rôle
important dans le développement de stratégies de lutte contre la gale commune.
Nous avons également démontré qu’il est possible d’adapter les cellules végétales (peuplier et
arabidopsis) à croître et se diviser en présence de concentrations normalement létales de
thaxtomine A. Des quantités croissantes de la phytotoxine ont été ajoutées au moment des
repiquages hebdomadaires de suspensions cellulaires pendant une période d’une année. Par la
suite, les cellules adaptées ont été cultivées en absence de thaxtomine A. Après une culture de
plus de trois ans en absence de la toxine, ces cellules demeuraient résistantes à de fortes
concentrations de thaxtomine A. Puisque la résistance à la thaxtomine A est maintenue de
façon stable dans ces cellules, il apparaît probable que des plantes régénérées à partir de ces
cellules seront également résistantes à la thaxtomine A. Notre objectif est maintenant de
transposer cette approche à la pomme de terre dans le but de régénérer des plants
commerciaux résistants à la gale commune.
76
S2-P1
Cartographie de marqueurs consensus Pisum sativum / Medicago
truncatula pour l’analyse comparée des facteurs génétiques de
résistance à Aphanomyces euteiches
Jean Carpentier, Céline Hamon, Alain Baranger, Marie-Laure Pilet-Nayel
INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes 1, Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales,
Domaine de la Motte, BP 35327, 35653 Le Rheu, France
[email protected]
Aphanomyces euteiches (Ae), responsable de nécroses racinaires précoces chez les
légumineuses, est un agent pathogène majeur répandu dans la plupart des régions productrices
de pois. En l’absence de méthode de lutte chimique ou culturale efficace, le développement de
variétés résistantes est considéré comme un objectif majeur pour contrôler la maladie.
Plusieurs QTL de résistance partielle, stables vis-à-vis de plusieurs environnements au champ
et isolats d’Ae en conditions contrôlées, ont été identifiés à partir de 3 populations le lignées
recombinantes (LR) de pois. Depuis une dizaine d’années, Medicago truncatula (Mtr) a
émergé comme espèce modèle chez les légumineuses. Des niveaux de synténie élevés ont été
mis en évidence entre l’espèce modèle Mtr et plusieurs légumineuses cultivées,
particulièrement le pois. Des études récentes ont montré que l’espèce modèle était hôte d’Ae
et présentait de la variation pour la résistance/sensibilité vis-à-vis d’isolats infectant le pois. A
partir de 2 populations de LR, une région majeure, nommée AER1/Ae1 a été associée à la
résistance à Ae chez Mtr.
Notre objectif est d’analyser la synténie aux facteurs génétiques de résistance à Ae
entre le pois et Mtr. La démarche consiste à cartographier des marqueurs consensus pois/Mtr,
dans les régions génomiques précédemment associées à la résistance chez le pois et Mtr, dans
le but de comparer leurs localisations génomiques.
L’étude a été menée à partir d’un set de 37 couples d’amorces, identifiés d’après la
littérature ou définis d’après la séquence de gènes candidats dans la région associée à la
résistance chez Mtr. Les couples d’amorces ont été utilisés pour l’amplification par PCR de
marqueurs et la recherche de polymorphisme au sein de 12 lignées de pois et Mtr, incluant les
lignées parentales des populations de LR ayant servi à l’analyse génétique de la résistance.
Les marqueurs consensus polymorphes ont été ensuite cartographiés à partir de données de
génotypage obtenues sur les populations de LR pois et Mtr.
A ce jour deux marqueurs consensus ont été cartographiés chez le pois et Mtr, et trois
autres sont en cours de cartographie. Le marqueur « Gns2 » a été cartographié sur le LGV du
pois, en aval du QTL Aph2, et sur le LG7 chez Mtr. Le second marqueur, « EglI » se localise
à proximité de la région AER1/Ae1 sur le LG3 de Mtr et sur le LG III du pois.
Certains marqueurs supplémentaires, ne révélant pas de polymorphisme avec les techniques
utilisées, seront clonés et séquencés afin d’analyser le polymorphisme de séquence entre les
lignées parentales pois et Mtr des populations de LR.
La cartographie de plusieurs marqueurs consensus par région génomique cible
permettra, à terme, de statuer sur la synténie existant ou non entre les facteurs génétiques de
résistance à Ae chez le pois et Mtr, et ainsi d’adapter la stratégie d’exploitation de l’espèce
modèle pour enrichir les connaissances sur les bases génétiques de la résistance quantitative
partielle à Ae chez le pois.
77
S2-P2
Sélection Assistée par Marqueurs pour la validation et le cumul de
QTL de résistance à Aphanomyces euteiches chez le pois
1
L’Anthoëne V1, Moussart A1,2, Le Goff I1, Morin G1, Coedel S1, Onfroy C2,
Gautier J1, Baranger A1, Pilet-Nayel ML1
UMR INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes I, Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales,
Domaine de la Motte, BP35327, 35653 Le Rheu, France
2
UMR INRA-Agrocampus Rennes-Université Rennes I, Biologie des Organismes et des Populations appliquée
à la Protection des Plantes, Domaine de la Motte, BP35327, 35653 Le Rheu, France
[email protected]
Le pois constitue une matière première de qualité pour l’alimentation animale en
Europe, mais le développement de sa culture reste limité du fait de rendements instables. Un
des facteurs majeurs d’instabilité de la production est le développement de la pourriture
racinaire précoce, provoquée par l’oomycète pathogène Aphanomyces euteiches (Ae). En
l’absence de moyens de lutte chimique ou culturale satisfaisants, le développement de variétés
de pois protéagineux résistantes apparaît à ce jour la voie la plus prometteuse pour mieux
gérer la maladie. Cinq principaux QTL associés à la résistance partielle à Ae chez le pois,
nommés QTL cibles, ont été détectés de manière consistante à partir de plusieurs
environnements et souches de l’agent pathogène, suite à l’analyse génétique de la résistance
dans trois populations de lignées recombinantes (LR) (Pilet-Nayel et al., 2007).
Le projet développé vise à répondre aux deux questions suivantes : Quelle est la
stabilité et l’efficacité des QTL cibles de résistance à Ae dans différents fonds génétiques ?
Quelles combinaisons de QTL permettent d’augmenter les niveaux de résistance ? Pour
répondre aux questions précédentes, une stratégie en trois étapes est développée : 1)Enrichissement en marqueurs et étude de la diversité haplotypique dans les zones à QTL
cibles , 2)- Introgression et validation des QTL cibles dans différents fonds génétiques et 3)Cumul d’allèles de résistance à Ae dans des fonds génétiques agronomiques.
Les travaux d’enrichissement en marqueurs PCR spécifiques ont été développés à
partir de marqueurs définis d’après la littérature et localisés dans les zones à QTL cibles. A ce
jour, 35 marqueurs polymorphes (SSR, CAPS, SCAR, SSCP et marqueurs consensus pois-M.
truncatula) sont en cours de cartographie génétique à partir des populations de LR cibles.
Après cartographie, les marqueurs d’intérêt seront d’une part transférés aux sélectionneurs de
pois pour leur utilisation dans les schémas de sélection, d’autre part utilisés pour une étude de
diversité haplotypique aux QTL cibles et dans un schéma de Back-cross Assisté par
Marqueurs (BAM). L’étude de la diversité haplotypique sera effectuée sur 164 lignées de pois
indépendantes dont la diversité génétique sera structurée à l’aide de marqueurs neutres et qui
seront phénotypées pour la résistance et génotypées pour les marqueurs aux QTL cibles.
L’association marqueurs-phénotype permettra d’identifier des haplotypes aux QTL associés à
la résistance. Le schéma de BAM permettra l’introgression et le pyramidage de QTL de
résistance dans deux fonds génétiques agronomiques, afin de valider la stabilité des QTL et
d’identifier les combinaisons de QTL permettant d’augmenter les niveaux de résistance.
Ce programme permettra i) le transfert de marqueurs moléculaires en sélection, ii) une
meilleure connaissance des interactions QTL x fonds génétiques et des QTL à combiner pour
augmenter les niveaux de résistance et iii) la création de lignées agronomiques quasiisogéniques à un ou plusieurs QTL qui seront directement utilisables en recherche et en
création variétale.
Pilet-Nayel et al. (2007), Proc.3d Int. Aphanomyces Workshop, 07-09 nov.2007, Le Rheu, France, p34-39.
78
S2-P3
Méthodologies synergiques d’identification de QTL de résistance
du colza à Leptosphaeria maculans
Christophe JESTIN1, Maryse LODE1, Patrick VALLEE1, Claude
DOMIN1, Cyril FALENTIN1, Raymonde1 HORVAIS1, Solène COEDEL2,
Maria J. MANZANARES-DAULEUX1, Régine DELOURME1
1
INRA Agrocampus Rennes Université de Rennes 1, UMR118 APBV, F-35653 Le Rheu, France
2
OUEST-genopole® UMR118 APBV, F-35653 Le Rheu, France
[email protected]
L’amélioration de l’efficacité et de la durabilité de la résistance aux maladies des plantes cultivées
passe par l’exploitation de la résistance quantitative, sous l’hypothèse qu’une diversité de facteurs
de résistance quantitative (QTL) rend plus difficile le contournement de la résistance par l’agent
pathogène. L’estimation précise de leur diversité, mais également de leurs localisations, de leurs
effets est nécessaire pour une utilisation efficace en sélection. Les méthodologies actuelles
limitent leur identification car elles reposent essentiellement sur l’utilisation de croisements
biparentaux ; nous souhaitons en regard de ceci, associer plusieurs stratégies pour identifier plus
efficacement des QTL de résistance et obtenir en même temps les informations sur leur diversité
et leur précision d’estimation.
Nous proposons de travailler pour cela plus spécifiquement sur le colza pour lequel il est
nécessaire d’améliorer la durabilité de la résistance au phoma, maladie occasionnée par le
champignon Leptosphaeria maculans. Dans ce pathosystème, à ce jour, des QTL de résistance
ont été identifiés dans une seule source de résistance, la variété ‘Darmor’. Différentes
méthodologies sont utilisées de manière complémentaire pour à la fois identifier de nouveaux
QTL en explorant différents fonds génétiques et améliorer la précision des QTL.
Pour réduire l’intervalle de confiance des QTL de résistance, nous avons testé une méthode de
choix raisonné d’haploïdes doublés d’une population issus du croisement Darmor-bzh*Yudal.
Afin d’identifier de nouveaux QTL et préciser leurs effets dans différents fonds génétiques,
nous avons proposé de réaliser à la fois une étude de génétique d’association et de détection
de QTL par l’utilisation conjointe d’une collection de colza et de populations multiparentales
connectées.
Le choix raisonné d’haploïdes doublés a permis de mieux préciser l’intervalle de confiance de
certains QTL de résistance de ‘Darmor’. La collection de colza caractérisée pour son niveau
de résistance et structurée à l’aide de marqueurs (SSR, SCAR) nous a permis d’une part de
sélectionner des variétés résistantes et distantes de ‘Darmor’ pour la création de populations
connectées, et d’autre part d’identifier des marqueurs associés à la résistance. Ces marqueurs
sont localisés dans des régions précédemment identifiées dans l’analyse de ‘Darmor’ ou dans
de nouvelles régions. L’identification des QTL de résistance au sein de populations
connectées est en cours. L’ensemble des QTL identifiés par ces différentes méthodologies,
pourrra être analysé et les QTL comparés en terme de position, et/ou d’effet et/ou de
précision.
Ce travail permettra de proposer une méthodologie efficace pour déterminer plus finement
l’organisation structurale et la diversité de QTL dans différents fonds génétiques. Cette étude
permettra également de fournir un éventail de QTL de résistance du colza au phoma ainsi que
des éléments de choix pour le sélectionneur.
79
S2-P4
Mise au point de stratégies de gestion durable des résistances du
colza au phoma : SIPPOM-WOSR, un modèle pour hiérarchiser
des systèmes de culture combinant lutte génétique, culturale et
chimique à l’échelle régionale et pluriannuelle
E. Lô-Pelzer1*, J.N. Aubertot2, L. Bousset3, M.U. Salam4, M.H. Jeuffroy1
1
INRA, AgroParisTech, UMR 211 Agronomie, BP01, F-78850 THIVERVAL-GRIGNON
INRA, ENSAT, UMR 1248 AGIR, BP 52627 Auzeville, F-31326 CASTANET TOLOSAN
3
INRA, Agrocampus Rennes, UMR 1099 BiO3P (Biology of Organisms and Populations applied to Plant
Protection), F-35653 LE RHEU
4
Centre for Cropping Systems, Department of Agriculture and Food, Western Australia, PO Box 483, Northam,
WA 6401, Australia
[email protected]
2
Le phoma du colza, appelé également nécrose du collet du colza, est une des maladies les plus
préjudiciables à la culture de colza. Une des principales méthodes de lutte efficace contre
cette maladie est l’utilisation de variétés résistantes mais l’efficacité des résistances
spécifiques est peu durable. D’autres méthodes de lutte peuvent être mobilisées, comme la
lutte chimique ou le contrôle cultural (adaptation du travail du sol pour limiter la quantité
d’inoculum primaire formé sur les résidus infectés, adaptation de la date et de la densité de
semis, gestion de l’azote organique à l’échelle de la succession des cultures pour limiter la
réceptivité du couvert aux infections). La combinaison spatiale et temporelle des méthodes de
lutte génétique, culturale et chimique dans le paysage permet de mieux contrôler la maladie et
de préserver l’efficacité des résistances spécifiques. La rentabilité économique doit également
être assurée aux agriculteurs, tout en répondant aux exigences environnementales et
toxicologiques de la production intégrée. Etant données les échelles d’espace et de temps
considérées et la multiplicité des techniques, il est difficile, voire impossible, de tester
expérimentalement des stratégies de contrôle de la maladie. Un modèle permettant de tester
des systèmes de culture répondant à ces enjeux a donc été développé : SIPPOM-WOSR, a
Simulator for Integrated Pathogen Population Management, for Winter OilSeed Rape.
SIPPOM est composé de 5 modules simulant i) la production d’inoculum, ii) la dispersion des
ascospores, iii) la croissance du peuplement végétal et le rendement accessible, iv) l’évolution
de la structure génétique des populations pathogènes, et v) l’infection et les pertes de
rendement associées. Les sorties sont l’indice de sévérité de la maladie et les pertes de
rendement associées, le rendement, la marge brute, le coût énergétique des pratiques et
l’indice de fréquence de traitement, ainsi que la structure des populations pathogènes,
dépendant de quatre forces évolutives (migration, sélection, recombinaison et effet Allee).
Une analyse de sensibilité a été réalisée pour étudier la sensibilité des différents modules aux
variations des paramètres. Des exemples de simulation montrent l’intérêt de SIPPOM pour
hiérarchiser des stratégies de gestion intégrée et durable d’une maladie.
80
S2-P5
Développement d’outils moléculaires pour l’étude
des résistances partielles aux stress biotiques et abiotiques
du pois d’hiver (Pisum sativum)
Julie MORIN1*, Christelle BLASSIAU2*, Marion DALMAIS3,
Gilles Boutet1, Gwenaëlle DENIOT1, Véronique FONTAINE2,
Odile JAMINON2, Alain BARANGER1, Abdelhafid BENDAHMANE3,
Marie-Laure PILET-NAYEL1, Isabelle LEJEUNE-HENAUT2
* ces auteurs ont contribué aux travaux de manière équivalente
1
UMR INRA - Agrocampus Rennes - Université Rennes I APBV, BP 35327, 35653 Le Rheu, France
2
UMR INRA - USTL SADV, 2 chaussée Brunehaut, 80203 Estrées-Mons, France
3
UMR INRA - CNRS URGV, 2 Rue Gaston Crémieux, 91057 Evry Cedex, France
[email protected]
Les légumineuses à grosses graines produites en Europe constituent une matière première
alternative au soja importé pour l'alimentation animale. Le pois protéagineux (Pisum sativum)
est la plus représentative de ces légumineuses mais le développement de cette culture reste
très limité du fait de rendements instables. L'utilisation de variétés d'hiver permettrait
d'améliorer la productivité et la stabilité du rendement du pois, mais pour cela, il est
nécessaire de créer des variétés qui surmontent les 2 principaux facteurs limitants du contexte
hiver, c'est-à-dire le gel et les maladies fongiques que sont l’anthracnose (Mycosphaerella
pinodes) et la pourriture racinaire (Aphanomyces euteiches). Des résultats récents de
cartographie de QTLs ont fourni une vue d'ensemble des principales régions du génome du
pois impliquées dans la résistance partielle aux stress hivernaux. Par ailleurs, des travaux
d’étude du transcriptome réalisés dans le cadre de précédents programmes Génoplante Pois
ont permis d’isoler, par construction de banques suppressives soustractives (SSH) puis
criblage sur macroarray, plusieurs centaines de gènes candidats expressionnels qui ont été
validés par PCR quantitative. L’objectif du projet ANR-Génoplante SNPea en cours
(collaboration INRA-Biogemma) est maintenant d'identifier, par des études de cartographie
génétique et de génétique d’association, des marqueurs moléculaires de type SNP issus des
séquences des gènes candidats précédemment générés qui soient associés à ces résistances et
qui faciliteraient le travail de sélection. Or, le criblage des séquences d’ADN pour la
recherche de polymorphisme et/ou de mutations demeure une étape à la fois coûteuse et
laborieuse pour de nombreuses applications en génétique moléculaire. Trois techniques (ne
nécessitant pas de séquençage) de recherche de polymorphisme nucléotidique à partir de la
connaissance de séquences EST sont actuellement mises en œuvre chez le pois : la technique
CAE-SSCP (polymorphisme de conformation simple brin par électrophorèse capillaire, Kuhn
et al., 2005), l’utilisation de l’endonucléase EndoI, clivant spécifiquement les hétéroduplexes
(Triques et al., 2007) et l’analyse HRM (fusion haute résolution, Montgomery et al., 2007).
L’intérêt de ces techniques réside dans leur efficacité à révéler du polymorphisme, leur faible
coût comparativement à du séquençage ainsi que leur relative facilité d’utilisation et
d’acquisition des résultats pour des projets de génotypage à moyen débit concernant des
marqueurs séquences-spécifiques.
Kuhn et al. (2005) Electrophoresis 26:112-25
Montgomery et al. (2007) Nature Protocols 2 (1): 59-66
Triques et al. (2007) The Plant Journal 51 : 1116-1125
81
S2-P6
Etude de la production et de la toxicité de bioinsecticides à base de
souches de Bacillus thuringiensis asporogéniques et
oligosporogéniques
Saoussen Ben Khedher, Nabil Zouari et Samir Jaoua
Centre de Biotechnologie de Sfax- Laboratoire des Biopesticides
Route Sidi Mansour Km 6, BP « 1177 » 3038 Sfax
Tél et Fax : 216 74 871816, E.mail : [email protected]
Les bioinsecticides à base de Bacillus thuringiensis sont les plus utilisés dans l’éradication des
insectes nuisibles en milieu agricole et forestier. Cet intérêt croissant à l’égard de B.
thuringiensis a succité l’amélioration de ses performances aussi bien sur le plan stabilité que
production et toxicité. L’instabilité de l’activité insecticide des cristaux de delta-endotoxines
et l’inquiétude de la persistance des spores dans l’environnement représentent les axes
d’amélioration les plus urgents. Dans ce cadre, nous nous sommes proposés de mettre au
point une nouvelle génération de bioinsecticides à base de souches de B. thuringiensis
déficientes dans la sporulation. Une collection de mutants asporogéniques et
oligosporogéniques a été établie, suite à un traitement mutagène de la souche sauvage BNS3
(Jaoua et al., 1996) à l’acide nitreux (Ghribi et al., 2004). La majorité des mutants
sélectionnés s’avèrent surproducteurs de delta-endotoxines dans les différentes conditions de
cultures. Dans le but d’améliorer la surproduction de bioinsecticides à base de mutants
asporogéniques et oligosporogéniques de B. thuringiensis, nous avons étudié la répercussion
des stress osmotique et thermique, sur la production des delta-endotoxines chez les cellules
déficientes dans la sporulation. Nous avons montré que l’application du choc osmotique
s’accompagne d’une amélioration de la production de delta-endotoxines de l’ordre de 17%.
Par contre l’application du choc thermique entraîne souvent une détérioration de la
production. Par ailleurs, la combinaison des deux stress s’accompagne d’une chute de la
production des delta-endotoxines. L’utilisation de l’eau de mer diluée comme source de sels
minéraux en présence d’amidon et de farine de soja (Ghribi et al., 2007) s’accompagne pour
certains mutants par une surproduction similaire à celle obtenue en présence du NaCl. Ainsi,
il s’avère que l’adaptation des cellules déficientes dans la sporulation au choc osmotique ou
l’utilisation de l’eau de mer dans le milieu de production est une alternative intéressante pour
améliorer la production économique des bioinsecticides à base de mutants asporogéniques et
oligosporogéniques de B. thuringiensis. La détermination de la DL50 des mutants les plus
performants révèle une toxicité similaire ou légèrement inférieure à celle de la souche sauvage
BNS3. L’obtention de bioinsecticides dont les cristaux restent encapsulés dans la cellule
mère, ne renfermant que peu ou pas de spores et surproduits par fermentation est un plus dans
le développement de la lutte biologique. Ceci représente un atout économique considérable et
contribue à la réduction du coût de revient du bioinsecticide produit.
Mots-clés: Bacillus thuringiensis, mutant asporogenique, chaleur, NaCl, surproduction.
Références :
- Jaoua, S., Zouari, N., Tounsi, S., and Ellouz, R. 1996. FEMS Microbiol. Letters. 145:349354.
- Ghribi, D., Zouari, N. and Jaoua, S. 2004. J. Appl. Microbiol. 97 : 338-346.
- Ghribi, D., Zouari, N., Trigui, W. and Jaoua, S. 2007. Process Biochemistry. 42(3): 374-378.
82
S2-P7
Mise au point de bioinsecticides de nouvelles générations et d’une
méthode génétique de cristallisation des protéines, chez Bacillus
thuringiensis
Mariam DAMMAK KARRAY, Slim TOUNSI & Samir JAOUA
Laboratoire des Biopesticides, Centre de Biotechnologie de Sfax.
B.P. : 1177. 3038. Sfax. Tunisie. Courriel. : [email protected]
Les insecticides biologiques ont pris aux cours de ces dernières années un intérêt croissant. Ils
constituent une excellente alternative permettant de remplacer les pesticides chimiques. Les
pesticides à base de Bacillus thuringiensis, une bactérie gram positive sporulante, sont les plus
répandus. La caractéristique la plus distincte de B. thuringiensis se traduit par son aptitude à
produire au cours de la sporulation de protéine à activités insecticides, appelées deltaendotoxines ou protéines Cry, qui s’assemblent sous forme de cristaux. Le mécanisme de
cristallisation de ces delta-endotoxines est très peu étudié. L’aptitude des delta-endotoxines de
type Cry1A à former des cristaux a été attribuée essentiellement à leurs parties C-terminales
hautement conservées. Dans le but de vérifier cette hypothèse et faire une investigation
approfondie du phénomène de cristallisation, nous avons construit à partir de Cry1Ac (1,2)
deux delta-endotoxines défectueuses dans leurs parties N-terminales mais intactes dans leurs
parties C-terminales, Cry1Ac* (Cry1Ac ayant subi 4 mutations dans la partie N-terminale) et
Cry1AcΔ (Cry1Ac ayant subi une délétion de 242 acides aminés dans sa partie N-terminale),
et étudié leurs cristallisation et sécrétion. Cette étude a montré que, toutes seules, Cry1Ac* et
Cry1AcΔ ne cristallisent plus. Mais, elles sont capables de co-cristalliser avec les deltaendotoxines endogènes de la souche BNS3 (3). De même, nous avons remarqué que Cry1Ac*
et Cry1AcΔ ont affecté la forme des cristaux des souches recombinantes correspondantes. Ces
résultats nous ont permis de confirmer le rôle et l’importance de la partie C-terminale dans la
co-cristallisation des protéines et nous ont incités à greffer la région C-terminale de Cry1Ac à
la partie N-terminale de la protéine secrétée Cry1Ia donnant naissance à une protéine
chimérique appelée Cry1Iac. Comme attendu, chez une souche acristallifère de B.
thuringiensis, la protéine Cry1Iac n’a pas formé de cristaux. Cependant, lorsqu’elle a été
exprimée chez une souche cristallifère de B. thuringiensis, elle a co-cristallisé avec les deltaendotoxines endogènes de cette souche participant ainsi avec des quantités respectables dans
la composition des cristaux protéiques de la souche recombinante et permettant d’améliorer sa
production en delta-endotoxines. Sachant que la protéine Cry1Ia est active à la fois contre les
lépidoptères et les coléoptères, l’intégration de la protéine Cry1Iac dans la composition du
cristal de la souche BNS3 pourrait élargir le spectre d’activité insecticide de cette dernière. Ce
résultat ouvrirait la voie vers la mise au point de nouvelles générations de bioinsecticides de
B. thuringiensis et permettrait de faire cristalliser d’autres protéines qui pourraient être
étrangères et de faciliter leur purification.
Mots clés : Bacillus thuringiensis, C-terminale, Cry1Ac*, Cry1AcΔ, Cry1Iac.
Références :
1- Tounsi, S., Dammak, M., Zouari, N., Rebaî, A. and Jaoua S. (2006) B. Con. 37: 243-246.
2- Jaoua, S., Zouari, N., Tounsi, S., and Ellouz, R. (1996) FEMS Microbiol. Lett. 145, 349-354.
3- Rouis, S., Chakroun, M., and Jaoua, S. (2007) Mol Biotechnol. 38(3):233-239.
83
S2-P8
Comment exploiter durablement les résistances variétales ?
Bousset L1, Chèvre AM2, Desquilbet M3, Aubertot JN4, Sache I5,
Chauvin JE2
1 UMR 1099 INRA Agrocampus Rennes, BiO3P, 35653 Le Rheu Cedex, France
2 UMR 118 INRA Agrocampus Rennes, APBV, 35653 Le Rheu Cedex, France
3 UMR 685 INRA ESR, Chemin de Borde Rouge, Auzeville BP27, 31326 Castanet Tolosan Cedex, France
4 UMR 211 Agronomie INRA / AgroParisTech, 78850 Thiverval Grignon, France
5 UMR 1290 INRA BIOGER CPP, Route de St Cyr, 78026 Versailles Cedex, France
[email protected]
L’objectif du projet CEDRE (Comment Exploiter Durablement les REsistances), financé sur
la période 2005-2008 dans le cadre du programme fédérateur Agriculture et Développement
Durable (ADD), est de proposer des stratégies de gestion optimales des résistances variétales
prenant en compte à la fois la diversité des systèmes de culture dans lesquels ses stratégies de
gestion pourraient s’insérer, et les questions d’acceptabilité et de réglementation pouvant
accompagner leur mise en œuvre. Ce projet repose sur une approche pluridisciplinaire en
sciences socio-économiques et biotechniques, impliquant des équipes de recherche et des
partenaires (ICTA, services régionaux, groupements de producteurs) ; il repose également sur
le choix d’un ensemble de pathosystèmes modèles (hôtes différents - grandes cultures,
arboriculture, cultures maraîchères et agents pathogènes présentant des caractéristiques
biologiques différentes). Pour ce faire, il s’agit i) d’analyser les coûts et bénéfices intertemporels des diverses stratégies de gestion durable des résistances, les instruments
économiques (subventions, taxes, politiques de prix) permettant de favoriser leur adoption par
les agriculteurs, et l’effet des gains d’information dans la conception de stratégies de gestion
;ii) de coupler une modélisation générique représentant les effets des systèmes de culture et de
leur agencement spatial sur la durabilité des résistances variétales à un module optimisation
des stratégies, prenant en compte les variables économiques, agronomiques et
environnementales ainsi que les déterminants liés à l’exploitation et aux différents acteurs de
la filière ; iii) de renseigner dans le modèle générique, pour un ensemble de pathosystèmes
représentatifs, les mêmes variables - dispersion de l’agent pathogène et de la maladie dans le
temps et l’espace, dynamique quantitative des populations pathogènes, fonction de dommages
infligés au peuplement hôte par les populations pathogènes, efficacité des moyens de lutte par
rapport aux processus épidémiologiques ; enfin, iv) de recueillir en situation agricole des
données propres à valider et à faire évoluer le modèle proposé ; cette dernière approche
conduite avec les partenaires nous assurera de la faisabilité des stratégies que nous pourrons
proposer. Ceci requiert des approches conjointes de modélisation, d’expérimentations, de
suivis de sites pilotes et d’enquêtes. Ce travail nous permettra de proposer des stratégies de
gestion durable des résistances.
84
S2-P9
Contribution de la modification de la thaxtomine A dans le
contrôle de la gale commune de la pomme de terre
Babana, A. H1,2., El Oirdi., M2., Beaulieu, C2., Bouarak. K2.
1
Faculté des sciences et techniques, Université de Bamako, Bamako BPE3206 Mali. 2Centre de Recherche sur
les Mécanismes du Fonctionnement Cellulaire, Centre de Recherche en Amélioration Végétale, Département de
Biologie, Facultés des Sciences, Université de Sherbrooke, 2500 Boulevard de l’Université, Sherbrooke
(Québec), J1K2R1, Canada.
Courriel : [email protected]
La gale commune est une maladie importante de la pomme de terre (Solanum tuberosum L.)
et autres cultures légumes (carotte, navet, radis, betterave, etc.) qui réduit la qualité des
tubercules et racine-légumes. Elle est principalement causée par l'actinomycète, Streptomyces
scabies, qui produit une phytotoxine, appelée thaxtomine A, nécessaire pour le
développement de la maladie. Étant donné qu'aucun pesticide homologué n'est efficace pour
lutter contre ce parasite, l’élimination de la gale commune passe par une détoxification de son
facteur de virulence, la thaxtomine A.
Nous montrons, dans un premier temps, une activation de la production systémique d’un
composé antimicrobien par la thaxtomine A. L’activation de la production de ce composé
antimicrobien est associée au transport de la toxine dans la plante.
Nous montrons, aussi, que la toxicité de la thaxtomine A est compromise par une
modification de la structure de la toxine. Remarquablement nos résultats montrent que,
contrairement à la majorité des cultivars de pomme de terre, certains cultivars, tel que les
grelots, ne développent pas de symptômes après l'application de thaxtomine sur leurs
tubercules. L'application de thaxtomine radiomarquée chez ces cultivars résistants a permis de
détecter (sur TLC) une modification de la structure de la thaxtomine A. Nous exposerons
aussi, les résultats obtenus sur : (i) la caractérisation des changements de structure de la
thaxtomine A chez les plantes résistantes, et (ii) la caractérisation de la mise en place du
mécanisme de résistance à la toxine chez la pomme de terre.
85
S2-P10
Développement d’une technique d’hybridation non radioactive
pour la détection des virus de pomme de terre
A. El Aouad1, A. Charkowski2, M. Sedegui3, L. M. Idrissi Hassani1, A.
Hatimi1 et A. Arifi4
1
: Laboratoire de Biotechnologies Végétales, Université Ibn Zohr, Faculté des sciences, Agadir, Maroc.
2
: Département de Pathologies des plantes. Université Wisconsin Madison, USA.
3
: Département de l’Agriculture, Oregon. USA.
4
: Ministère de l’agriculture, Rabat. Maroc.
La pomme de terre (Solanum tuberosum L) est l’une des cultures les plus importantes dans le
monde. Elle occupe le quatrième rang des productions mondiales après le blé, le riz et le maïs.
La pomme de terre est une source d’alimentation de près plus d'un milliard de personnes dans
le monde entier, et fait partie du régime d'un milliard de consommateurs dans les pays en voie
de développement. Mais cette culture est affrontée à plusieurs contraintes, dont les virus
auxquels elle est la plus vénérable et qui provoquent des dégâts économiques arrivant parfois
à réduire le rendement jusqu’à 90%. Parmi ces virus : Potato virus Y (PVY, F/ Potyvirus),
Potato virus X (PVX, F/ Potexivirus) et le virus de l’enroulement des feuilles : Potato leaf roll
virus (PLRV, F/ Luteovirus). De ce fait, plusieurs techniques ont été mises en jeu afin de
détecter ces virus avant l’implantation. Parmi ces techniques, l’hybridation non radioactive
constitue une méthode de choix en raison de sa spécificité, sa simplicité et qu’elle est peu
coûteuse. En bref, cette technique consiste à utiliser une sonde spécifique du virus et de
l’hybrider avec l’extraction établie de la plante cible à analyser. Notre travail dans un premier
temps a révélé la détection de PVS par l’utilisation de plasmide intégrant la sonde du virus
PVS, en second temps, nous avons testé la détection simultanée des 3 virus : PVX, PVS et
PVY dans une seule membrane en utilisant dans ce test 3 plasmides intégrant la sonde des 3
virus. Ces 2 tests ont été comparés avec des tests dans lesquels la sonde du virus seul a été
utilisée. Les résultats obtenus ont montré que quelque soit la détection d’un seul ou de
plusieurs virus simultanés dans une seule membrane, les plasmides intégrant la sonde donnent
les mêmes résultats que celles de l’utilisation de la sonde seule, donc ces résultats nous ont
permis donc de développer la plasmide intégrant la sonde de virus en le transformant via une
bactérie. Après multiplication dans un milieu de culture, cette bactérie explosera par l’action
d’agents chimiques et libèrera des quantités importantes de plasmide intégrant la sonde de
virus sans passer par la PCR pour amplifier la sonde.
Mots clés : Pomme de terre, virus, hybridation non radioactive, sonde, plasmide intégré la
sonde.
86
S2-P11
Etude de la production économique par fermentation de
bioinsecticides à base de la bactérie Photorhabdus temperata
Wafa JALLOULI, Nabil ZOUARI ET Samir JAOUA
Laboratoire des Biopesticides
Centre de Biotechnologie de Sfax-BP «1177 » 3038 Sfax-Tunisie
E. mail : [email protected]
Dans le cadre de la mise au point de nouveaux insecticides biologiques basés sur
l’utilisation des microorganismes, la bactérie Photorhabdus temperata souche K122
représente une alternative intéressante pour la production de bioinsecticides. P. temperata est
une bactérie Gram négatif qui vit naturellement en symbiose dans l’intestin de nématodes et
qui est dotée d’une activité entomopathogène spécifique sur les larves d’insectes, due à un
complexe protéique toxique produit lors de sa croissance.
P. temperata est caractérisée par l’entrée en quiescence in vitro et le polymorphisme de
forme appelé Vsm, limitant la grande production d’insecticides. L’investigation des
paramètres de culture gérant l’apparition de ces phénomènes a permis l’optimisation d’un
milieu assurant d’ une part la stabilité de la forme primaire et d’autre part une levée partielle
de la quiescence. L’objectif du présent travail est de mettre au point un procédé de
surproduction de bioinsecticides à base de la bactérie P. temperata K122. En effet, la
première étape de notre travail a concerné l’extrapolation de la production de cellules viables
de Photorhabdus identifiées comme responsables de la toxicité par voie orale sur les larves de
Lépidoptères Ephestia kuehniella, à l’échelle du fermenteur de 3,7 litres automatisé. Elle a
nécessité l’optimisation du procédé qui a porté sur les points suivants : préparation de
l’inoculum, conduite des fermentations (pH du milieu, aération) et la mise au point d’un
milieu économique de production. Ainsi, nous avons montré que la qualité des cellules
utilisées pour l’inoculation est un facteur clé, que nous avons optimisé. Puis, nous avons
montré que par le moyen d’une aération moyenne (40 %) et un pH 7, le nombre de cellules
atteint 2,3 10 9 cellules/ml, 20% supérieur à celui obtenu à l’échelle de l’erlenmeyer.
L’application d’une forte (70%) ou faible (15%) aération n’augmente pas la production, mais
cause une lyse cellulaire à partir de 62 h de fermentation.
La nouvelle formulation économique du milieu nous a permis d’améliorer
significativement la cultivabilité. La toxicité des cellules produites sur les larves d’Ephestia
kuehniella est plus élevée dans le milieu économique que dans le milieu synthétique optimisé
au laboratoire. Afin d’améliorer la production de bioinsecticides, nous avons procédé à
l’application du stress osmotique lors de la culture. Nous avons montré pour la première fois
que l’on peut substituer totalement les microélements par l’eau de mer, mais aussi grâce à
cette substitution la production de biomasse double et la toxicité augmente, ce qui représente
un atout économique considérable.
87
S2-P12
Prospection des virus du figuier au Liban
E. Choueiri1, T. Elbeaino2, L. Chalak3, A. Chehade3, A. Elbitar3, C.
Hobeika1, M. Digiaro2
1
Département de Protection des Plantes, Institut de Recherches Agronomiques, B.P. 287 Zahlé, Liban
2
Istituto Agronomico Mediterraneo, Via Ceglie, 70010 Valenzano (Bari), Italy
3
Département de Biotechnologie, Institut de Recherches Agronomiques, B.P. 287 Zahlé, Liban
Une enquête a été réalisée durant deux années consécutives (été et automne 2006 et 2007)
dans les principales zones de production de figues au Liban afin d'évaluer la présence et la
répartition des virus dans les vergers commerciaux. Des symptômes divers ont été détectés
(marbrures chlorotiques, taches annulaires et chlorotiques, éclaircissement des nervures,
mosaïque et malformations des feuilles) chez les principales variétés telles que Biadi, Aswad,
Houmairi et Chatawi. Au total, 162 échantillons ont été soumis au test RT-PCR pour
déterminer la présence de Fig leaf mottle-associated virus 1 (FLMaV-1) et de Fig leaf mottleassociated virus 2 (FLMaV-2). Des amorces spécifiques basées sur le séquençage du gène
HSP70 du FLMaV-1 et du FLMaV-2 et amplifiant un fragment du DNA de 350 bp et 360 bp
pour le FLMaV-1 et le FLMaV-2 respectivement ont été utilisées. Environ 61,7% des
échantillons testés durant les deux années 2006 et 2007 étaient infectés par un virus ou deux
avec une infection mixte d'ordre 8,6%. Le virus FLMaV-1 était le plus fréquent (43,8%),
surtout dans la zone du Mont Liban (67,5%) particulièrement chez la variété Aswad (66,7%),
alors que le virus FLMaV-2 était moins détecté chez les arbres testés (26,5%), avec une
prévalence de 49,2% chez les échantillons collectés de la Békaa nord. La détection des virus
FLMaV-1 et FLMaV-2 dans des figuiers symptomatiques au Liban confirme leur association
avec la maladie du mosaïque du figuier (FMD) déjà signalée en Italie et en Tunisie. Ces
résultats nous incitent à déterminer le rôle de ces virus dans l'étiologie de la mosaïque du
figuier dans des études ultérieures.
88
S2-P13
Evaluation de la résistance du mil à la chenille mineuse de l’épi de
mil au Niger
Hamé Abdou Kadi Kadi1,* et Bonnie. B. Pendleton2
1
2
INRAN, BP 429, Niamey, NIGER
Division of Agriculture, PO Box 60998, West Texas A&M University, Canyon, TX 79016, USA
[email protected]
Dans les pays du sahel, le mil, Pennisetum glaucum (L.) R. Br., est une importante céréale
produite pour l’alimentation humaine, fourrage des animaux et produits industriels (FAO and
ICRISAT 1996). La production du mil est ≤53% de la production agricole et =75% de toutes
les céréales produites et consommées au Niger (FAO and ICRISAT 1996).
La chenille mineuse de l’épi, Heliocheilus albipunctella de Joannis, est l’insecte principal du
mil depuis les années de sécheresse de 1972-1974. Plusieurs méthodes de lutte ont été testées
au Sahel, dont la lutte culturale et la lutte chimique, pour réduire les dégâts de la chenille
mineuse en Afrique de l’Ouest (Gahukar et al. 1986). Mais, certaines méthodes de lutte sont
impraticables ou coûteuses. Pour réduire le degré de dégâts de la chenille mineuse, il est
nécessaire de développer des stratégies des luttes alternatives, fiables et à la portée des
producteurs.
Les résultats montrent des différences significatives pour les moyennes des variables
mesurées (degré de dégâts et rendements). En 2004, presque toutes les variétés testées ont des
moyennes de degré de dégâts de 1,0 à 3,3 (10-30%). Alors qu’en 2005, les moyennes de
degré de dégâts sont estimées à 1,6 à 3,7 (10-40%). Les moyennes de degré de dégâts de 3,7,
3,1 et 3,2 (30-40%) sont estimées pour les génotypes, FARINGUERO, SOSAT-C 88 et
ICMV IS 95301, respectivement. Pour cinq autres génotypes testés (ANKOUTESS,
GUERINIARI 2, ICMV IS 903011, HKP-GMS et ¾ HK B-78), les moyennes de degré de
dégâts sont de 2,3 à 2,9 qui est un peu plus élevé que la moyenne générale de 2,1.
En 2004, des rendements élevés de 1133,4 et 1083,4 kg/ha sont estimés avec les variétés 1A x
TMK et ICMV IS 99001. Les rendements pour les variétés, ICMH 2104, ICMH 2003, 1A x
KBH et ICMV IS 92326 sont respectivement de 991,7, 950,1, 1000,1 et 900,1 kg/ha qui sont
presque équivalents au rendement moyen de 907,2 kg/ha. En 2005, des rendements élevés de
1837,1, 1650,3, 1435,3 et 1410,4 kg/ha sont estimés pour les génotypes ICMV IS 99001,
HKP-GMS, FARINGUERO et ICMV 90311, respectivement. Pour le génotype TMK, le
rendement moyen estimé est de 1213,4 Kg/ha est presque égal au rendement général de
1142,2 kg/ha. Les rendements moyens de ICMH 2003 et GUERINIARI 2 sont de 1109,3 et
1053,2 kg/ha.
Les résultats indiquent qu’il est possible d’obtenir de la résistance contre la chenille mineuse
en utilisant des hybrides. Les moyennes de degré de dégâts sur ICMH 2003 et ICMH 2104,
sont estimées à 1,3 et 3,3 et les rendements moyens estimés sont de 991,7 et 950.1 kg/ha.
Après deux années de criblage, il à été noté que des sources de résistance à la chenille
mineuse peuvent être obtenues à partir des sources génétiques locales et améliorées
disponibles au niveau des SNRAs et CIRAs. Ainsi, les variétés résistantes identifiées et
adoptées en milieu paysan peuvent permettre d’améliorer significativement la production du
mil au sahel; ce qui contribuera à atténuer l’insécurité alimentaire et améliorer les revenus des
producteurs.
Mots clés : mil, résistance, chenille mineuse de l’épi et Niger.
89
S2-P14
Sensibilité des nématodes phytoparasites du genre Meloidogyne
spp. à des substances nématotoxiques d’origine végétale
El Hassan Mayad1,2, Zahra Ferji2 et Lalla Mina Idrissi Hassani 1
1
Laboratoire de Biotechnologie Végétale, Equipe PlantaSud, Faculté des Sciences, B.P. 28/S, Agadir, Maroc.
2
Département de Protection des Plantes, Nématologie. Institut agronomique et vétérinaire Hassan II, Agadir,
Maroc.
[email protected]
Dans le cadre de la recherche des méthodes biologiques alternatives à la lutte chimique contre
les nématodes à galles (Meloidogyne spp.). Un essai en plein champ, in vivo sous culture de
tomate et d’autres in vitro, ont été conduits pour évaluer le potentiel nématotoxique de
quelques substances naturelles à partir de plantes médicinales. Lorsqu’ils sont appliqués
comme amendements organiques sous culture de tomate en serre de production; les tourteaux
d’Azadirachta indica, de Ricinus communis et le broyât de la partie aérienne de celui ci,
réduisent non seulement la population des Meloidogyne spp. dans le sol et stimulent la
croissance de la plante, mais aussi améliorent le rendement.
Les essais menés en pot sous culture de tomate, ont montré une chute considérable des larves
J2 qui a été obtenue suite à l’application de tous les broyats testés; soient des taux de
réduction de 91,3%, 86%, 84% et 80% respectivement pour les graines de P. harmala, le
broyat du P. harmala, R. communis et A. herba-alba. Tous les broyats réduisent
significativement le nombre de galles au niveau des racines. L’indice de galles le plus faible
est obtenu par le broyat de graine de P. harmala et de R. communis (0,08) comparé à celui du
témoin (3,25). Les extraits aqueux ont permis une réduction significative des larves J2 par
rapport au broyât du R. communis et au témoin. Ces réductions sont de l’ordre de 94% (extrait
du ricin), et 91% broyât du R. communis. De même, les dégâts sur les racines des plants traités
avec les extraits aqueux sont significativement faibles par rapport à ceux traités avec le broyat
du R. communis ainsi que ceux du témoin. En ce qui concerne l’effet de ces broyats végétaux
sur la croissance des plants de tomate, tous les broyats ont amélioré significativement le poids
sec, la longueur et le volume des racines ainsi que la longueur et le poids sec de la partie
aérienne.
Les essais in vitro ont montré que les extraits aqueux et méthanoliques particulièrement de
graines de P. harmala et de la partie aérienne de R. communis ont une activité nématotoxique
pour les juvéniles du deuxième stade (J2) de Meloidogyne spp.
Mots clés : Meloidogyne, culture de tomate, activité nématoxique, broyats et tourteaux de
plantes.
90
S2-P15
Effet de biofertilisants mycorhiziens en comparaison avec les
engrais et les pesticides chimiques sur les maladies et le rendement
de la tomate Lycopersicon esculentum mill.
E.C. Mvele Mvele1, D. N. Mfe’e Ze2, Z. Ambang3 et D. Nwaga4
1. Collège Régional d’Agriculture D’Ebolowa-Cameroun, [email protected]
2. Antenne D’Ebolowa, Université de Dschang, Cameroun ;
3. Université de Yaoundé I, Cameroun ;
4. Département de B.P.V, Université de Yaoundé I, Cameroun, [email protected].
Au Cameroun, la tomate occupe la 2e place après l’oignon et avant les légumes feuilles. C’est
l’un des produits de base de l’industrie agro-alimentaire. Cependant, le développement de la
tomate dans la zone Sud-Cameroun se heurte aux problèmes de maladies et à la pauvreté des
sols qui sont généralement acides. Face à ces problèmes les acteurs de ce secteur préconisent
l’emploi des intrants chimiques pour améliorer les rendements de la tomate. L’usage régulier
et inadéquat de ces intrants constitue un danger pour l’homme, les animaux et la nature.
Une approche nouvelle consiste à utiliser les mycorhiziens pour lutter contre certaines
maladies d’origine tellurique. Les mycorhizes stimulent l’absorption de l’eau, des sels
minéraux peu mobile tel que le phosphore du sol et peuvent mieux tolérer les maladies.
L’expérimentation a eu lieu en champ à l’Antenne de l’Université de Dschang à Ebolowa,
zone de foret humide (t : 23-23° C, 1600 mm de pluie, sols ferralitiques). Les semences de
tomate utilisées, sont de la variété Roma VF (résistante aux maladies). Un bio-fertilisant
mycorhizien appelé «Myco 4», à base des souches de champignons Glomus clarum et
Gigaspora margarita à 20 spores/g de substrat est utilisé. L’inoculation mycorhizienne a eu
lieu en pépinière et au moment du repiquage des plantules par la méthode de trempage des
racines dans une solution aqueuse à la dose de 666g/l .L’engrais chimique complet testé est le
12-14-19+5. Comme pesticides le Ridomil (fongicide à 3,3 g/l) et le Cypercal 50 EC
(insecticide 2,66ml/l) sont utilisés en mélange. La germination des graines a eu lieu en
pépinière et le repiquage 30 jours après le semis. Le dispositif expérimental est un bloc
complet randomisé constitué de 5 traitements et 4 répétitions. Le développement des maladies
et le nombre de fruits par plant sont des paramètres observés au cours de la végétation. Les
maladies observées sont: le flétrissement bactérien, le mildiou et le jaunissement des plantes.
Les résultats de cette étude réalisée en champ révèle que l’inoculation avec les champignons
mycorhiziens arbusculaires (CMA) permet une réduction de l’incidence de certaines maladies,
améliorent le développement et le rendement de la tomate. Une réduction significative de
l’évolution de cinq maladies sur les plants inoculés par les CMA par rapport aux autres
traitements. Cette réduction est plus remarquable sur le flétrissement bactérien causé par
Ralstonia solanacearum. Les pesticides testés (insecticide et fongicide) se sont montrés
efficaces contre le mildiou causé par Phytophthora infestans (Mont). Le rendement en fruits
des plants inoculés par les CMA est semblable à celui de l’engrais chimique. Le traitement
qui fournit les meilleurs résultats est celui qui combine les engrais chimiques aux pesticides.
Les CMA peuvent donc améliorer les revenus des producteurs de tomate en même temps
qu’ils préservent l’environnement et la santé des populations.
Mots clé: Champignons mycorhiziens, engrais, maladies, pesticides, rendement, tomate.
91
S2-P16
Stabilité de facteurs génétiques issus de différentes sources de
résistance à l’anthracnose à Mycosphaerella pinodes chez le pois
(Pisum sativum L.)
Solen Rocher1, Henri Miteul1, Gwenaëlle Deniot1, Ronan Lecointe1, Angélique Lesné1,
Isabelle Le Goff1, Gérard Morin1, Caroline Onfroy2, Isabelle Lejeune-Hénaut3, MarieLaure Pilet-Nayel1, Bernard Tivoli2, Alain Baranger1
1
UMR INRA - Agrocampus Rennes - Université Rennes I APBV, BP35327, 35653 Le Rheu, France
2
UMR INRA - Agrocampus Rennes BiO3P, BP35327, 35653 Le Rheu, France
3
UMR INRA - USTL, SADV, 2 chaussée Brunehaut, 80203 Estrées-Mons, France
[email protected]
L’anthracnose est une maladie nécrotique aérienne affectant de nombreuses espèces
végétales. Chez le pois, elle peut être provoquée par trois espèces fongiques : Ascochyta pisi,
Phoma medicaginis var. pinodella et Mycosphaerella pinodes qui constituent le complexe
des Ascochyta (Onfroy et al., 1999). M. pinodes est considéré comme le plus dommageable
pour la culture de pois, en particulier en conditions de semis d’hiver. Il n’existe pas
actuellement de variétés de pois cultivées résistantes. Cependant, des sources de résistance
partielle ont été identifiées dans différentes accessions de pois. Plusieurs analyses génétiques
à partir de populations en ségrégation ont montré que la résistance à l’anthracnose est
quantitative et contrôlée par de nombreux QTL à effets faibles (Prioul et al., 2004). Le cumul
de déterminants génétiques issus de différentes sources de résistance pourrait permettre de
freiner le développement du pathogène à différentes étapes de son cycle. Cette stratégie
permettrait à terme d’obtenir une résistance suffisamment efficace et durable pour limiter le
nombre de traitements fongicides en culture.
Trois populations de lignées recombinantes issues de croisements biparentaux entre
lignées sensibles et partiellement résistantes (Térèse x Champagne, JI296 x DP et JI296 x FP)
ont été testées pour leur résistance vis-à-vis de trois souches de M. pinodes d’agressivités
différentes, et suivant deux modalités d’appréciation de la résistance en conditions
contrôlées : sur plantules entières inoculées par pulvérisation d’une suspension de spores
(Onfroy et al., 1999), et sur stipules détachés inoculés par dépôt d’une goutte de suspension
de spores (Onfroy et al., 2007). Une évaluation des symptômes et de leur évolution au cours
du temps a été réalisée en prenant en compte à la fois le nombre de ponctuations et l’étendue
des lésions.
Le génotypage des différentes populations de pois étudiées à l’aide de marqueurs
microsatellites et la création de cartes génétiques ont permis d’identifier, d’une part au sein de
chaque population, des QTL contrôlant différentes variables d’appréciation de la résistance
dans différentes conditions (au champ, en conditions contrôlées et sur différents organes),
éventuellement pour des souches d’agressivité variée, d’autre part entre ces populations, des
QTL communs aux trois sources étudiées ou spécifiques de l’une d’elle. L’alignement des
différentes cartes génétiques du pois comportant des QTL permettra à terme, a travers
l’obtention d’informations sur la stabilité des différents QTL, l’identification et le marquage
de QTL de résistance à cumuler dans un même génotype afin d’améliorer l’efficacité de la
résistance.
Onfroy et al. (1999) Plant Pathol 48 : 218-229
Onfroy et al. (2007) Eur J Plant Pathol 119 :13-27
Prioul et al. (2004) TAG 108 : 1322-1334
92
S2-P17
Activités antimicrobiennes de deux extraits de plantes
Tunisiennes envers des bactéries et champignons phytopathogènes
Mohamed TRIGUI, Anis BEN HSOUNA et Samir JAOUA
Laboratoire des Biopesticides
Centre de Biotechnologie de Sfax - P. O. Box: “1177” 3038, Sfax – Tunisie
E. mail : [email protected]
Les champignons et les bactéries phytopathogènes sont responsables de nombreuses
maladies affectant les plantes ornementales, les cultures maraîchères et les arbres fruitiers.
Comme exemples, on peut citer la brûlure bactérienne causée par Erwinia amylovora, la
tumeur du collet ou de la tige causée par Agrobacterium tumefaciens et la fusariose causée par
Fusarium oxysporum ou d’autres espèces fongiques. L'utilisation des pesticides chimiques
reste le principal moyen de lutte efficace contre ces pathogènes, ce qui a entraîné l'apparition
de résistance au champ. Donc, il est devenu indispensable de contrôler biologiquement ces
agents phytopathogènes. Les extraits végétaux sont utilisés depuis longtemps de manière
empirique contre les bio-agresseurs à cause de leur capacité remarquable à inhiber leur
croissance.
Dans cette étude, nous avons évalué les activités antimicrobienne et antifongique des
extraits bruts de deux plantes autochtones: Ceratonia siliqua et Lawsonia inermis. Les tests
d’inhibition réalisés in vitro montrent l’efficacité de ces deux extraits dans la lutte contre ces
phytopathogènes et ceci se traduit par des zones d’inhibitions qui varient entre 15 et 20 mm
selon les biovars. Dans le cas de la souche Agrobacterium tumefaciens B6, bactérie résistante
à tous les antagonistes biologiques et Agrobactérium tumefaciens ATCC 4720, la zone
d’inhibition avec l’extrait brut de Ceratonia siliqua est de l’ordre de 16 mm en utilisant une
concentration de 4 mg/ml confirmant ainsi la sensibilité de cette souche aux principes actifs
de cette plante. Cette zone d’inhibition est de l’ordre de 20 mm dans le cas de Erwinia
amylovora. Le fractionnement de ces extraits a permis l’isolement d’une fraction très active
qui a montrée, en plus des activités antibactériennes, une activité antifongique envers les
souches suivantes Aspergillus niger, Fusarium oxysporum, Fusarium graminearum,
Fusarium culmorum. De même, les extraits bruts de Lawsonia inermis ont montré une
capacité remarquable à inhiber la croissance des différents agents phytopathogènes. Nous
avons montré que les deux extraits de Ceratonia siliqua et Lawsonia inermis, sont
bactéricides vis-à-vis d’Agrobacterium avec des CMI variant entre 19 et 750 µg/ml.
Les résultats obtenus montrent l’importance des molécules synthétisées par ces deux
plantes dans le contrôle biologique des bio-agresseurs, responsables des maladies bactériennes
et fongiques. La purification et la détermination des structures de ces molécules sont bien
avancées dans notre laboratoire.
93
S2-P18
Etude de l’effet de la substitution du domaine C-terminal de
Cry4B par celui de Cry1Ac sur la cristallisation et la toxicité de
Cry4B
R. ZRIBI ZGHAL, H. AZZOUZ, M. JEMAÂ & S. JAOUA
Laboratoire des biopesticides
Centre de Biotechnologie de Sfax – B : K. 3038. Sfax-Tunisie
E.mail : [email protected]
Dans le but d’obtenir des protéines cristallines de B. thuringiensis avec de nouvelles
propriétés insecticides et d’identifier les régions impliquées dans l’activité insecticide, les
chercheurs se sont orientés vers l’idée de construire des protéines chimériques constituées de
fusion de peptides provenant de protéines différentes. Des stratégies différentes ont été
adoptées pour récupérer des protéines recombinantes, mais le principe était similaire : c’est
d’effectuer des échanges au niveau des domaines. L’élucidation de la relation structurefonction reliée au domaine I, II et III apparaît être utile pour la conception de protéines
chimériques avec une activité, un spectre d’action et une stabilité améliorées.
Etant donné que la partie C-terminale des delta-endotoxines de tailles 130-140 kDa est
fortement impliquée dans la formation du cristal, via la formation de liaisons disulfures
intermoléculaires, nous avons eu l’idée de substituer la partie C-terminale de Cry4B (Zghal et
coll., 2006 ; Zghal and Jaoua, 2006) par celle provenant de la protéine Cry1Ac et d’étudier
l’effet de cette protéine de fusion sur l’intégration de Cry4B dans le cristal de B. thuringiensis
kurstaki. Il est à rappeler que, la toxicité de protéines du même cristal est plus importante que
celle des protéines exprimées individuellement (Tounsi et coll., 2006). Nous avons construit
une protéine chimérique formée par la fusion NtCry4B –CtCry1Ac. L’étude de l’expression
hétérologue chez E. coli du gène chimère Nt-cry4B - Ct-cry1AC montre en SDS-PAGE une
protéine de 120 kDa. Le gène chimère ainsi construit a été par la suite transféré à la souche
acrystallifère HD1CryB et la souche de B. thuringiensis kurstaki BNS3. Sur gel SDS-PAGE,
nous avons pu mettre en évidence la présence de la protéine chimère NtCry4B-CtCry1Ac.
Ceci montre que la protéine de fusion devrait, en partie, cristalliser, vue la présence de la
protéine de 120 kDa.
Références :
Zghal, R. Z. and Jaoua, S. (2006) Evidence of DNA rearrangements in the 128-kilobase pBtoxis
plasmid of Bacillus thuringiensis israelensis. Mol. Biotechnol. 33, 1-6.
Zghal, R. Z., Tounsi, S. and Jaoua, S. (2006) Characterization of a cry4Ba-type gene of Bacillus
thuringiensis israelensis and evidence of the synergistic larvicidal activity of its encoded protein with
Cry2A delta-endotoxin of B. thuringiensis kurstaki on Culex pipiens. Biotechnol. Appl. Biochim. 44,
19-25.
Tounsi, S., Dammak, M., Zouari, N., Rebaî, A. and Jaoua, S. (2006) (A) Evidence of the effect of
delta-endotoxin ratio in Bacillus thuringiensis crystals on the toxicity against Ephestia kuehniella.
Biological Control 37, 243-246.
94
S2-P19
Situation des groupes de virus « Potyvirus » de la pomme de terre
dans la région de Souss Massa au Maroc
A. El Aouad1, A. Charkowski2, M. Sedegui3, L. M. Idrissi Hassani1, A.
Hatimi1 et A. Arifi4
1
: Laboratoire de Biotechnologies Végétales, Université Ibn Zohr, Faculté des sciences Agadir Maroc.
2
: Département des pathologies des plantes. Université Wisconsin Madison, USA.
3
: Département de l’Agriculture, Oregon. USA.
4
: Ministère de l’agriculture, Rabat. Maroc.
La pomme de terre est naturellement infectée par plus de 25 virus et viroïdes dont les plus
importants sont : PVY (Potato virus Y, Potyvirus), PVX (Potato virus X, Potexivirus) et
PLRV (Potato leaf roll virus, Luteovirus) et environ 50% de ces virus dépendent de la
pomme de terre pour leur survie et leur diffusion. PVY est considéré comme le virus des
tubercules le plus économiquement important affectant la pomme de terre, et aucune étude, à
notre connaissance n’a été effectuée sur la situation de ce virus dans la région de Souss
Massa. La technique utilisée dans cette étude est ELISA. Les échantillons (feuilles et/ou
tubercules) sont récoltés dans les champs d’exploitants agricoles d’Oulad Taima, Temsia et
Imziln appartenant à la province d’Agadir. Les résultats montrent que 14 % des échantillons
des feuilles récoltées dans la région d’Oulad Taima et Imziln sont infectées par des potyvirus,
tandis qu’il n’y a pas d’infection dans la région de Temsia pour ce même groupe de virus, une
autre récolte faite dans la région d’Oulad Taima 3 mois après a montré que l’infection par le
potyvirus a atteint 21% ce qui montre que ce groupe de virus auquel appartient le PVY est en
propagation perpétuelle. Pour les échantillons de tubercules, on note 5 % d’infection pour le
PVY dans les 2 régions de Temsia et Imziln. Ces résultats montrent que, malgré les
précautions prises par les agriculteurs comme l’utilisation de semences certifiées, le virus de
pomme de terre (PVY) se disperse dans la région de Souss Massa notamment à cause de
vecteurs comme les pucerons (Aphides), de plus, même si le pourcentage d’infection au début
est faible, le virus se propage de manière importante comme le montre la deuxième analyse
des échantillons de la région d’Oulad Taima (de 14% à 21%).
Mots clés : pomme de terre, ELISA, potyvirus, PVY, région Souss Massa
95
S2-P20
Effet de la fertilisation sur le rendement potentiel et la sévérité du
mildiou de la morelle noire (Solanum scabrum)
D.N. Tarla et D. A. Fontem
Département de Protection des Végétaux, Université de Dschang, BP 208, Dschang, Cameroun.
Email : [email protected]
La morelle noire constitue l’un des légumes feuilles indigènes africains hautement cultivées,
consommées et commercialisées au Cameroun. Elle a besoin d’une grande quantité d’azote et
d’autres éléments pour une bonne croissance. Par conséquence, elle pousse bien sur les sols
riches en matière organique et sur les terrains récemment brûlés. Les paysans utilisent l’urée,
le NPK 20-10-10 et le sulfate d’ammonium quand ils ne disposent pas du fumier. En outre, le
mildiou causé par Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, est la maladie la plus rencontrée
sur cette culture surtout pendant les fortes fréquences de pluies ; ce qui pourrait expliquer la
baisse de rendements observés. Les essais ont été conduits En 2006 et 2007, sur un dispositif
expérimental en split-plot où l’application de fongicide occupait les sous parcelles et, la
variété et la fertilisation ont été occupait les parcelles principales. Six variétés ont été
utilisées avec la fertilisation ayant quatre niveaux : témoin, engrais minérale, le fumier de
poule à 10 et à 20 t/ha. La première application de fongicide (Ridomil Plus®) a été mise dès le
déclenchement du mildiou et répété tous les 14 jours. La sévérité du mildiou a été évaluée
chaque semaine dés l’apparition de premiers symptômes. Les ramifications ont été récoltées
et pesées cinq fois tous les 14 jours. La sévérité du mildiou a varié avec le type et dose
d’engrais. La sévérité du mildiou été plus élevé sur les parcelles ayant reçus 20 t/ha
(ASSCPM=3,0 %) suivi de 10 t/ha (ASSCPM= 1,7 %). Aucune différence significative n’a
été observée entre le témoin et les parcelles ayant reçu le NPK (ASSCPM= 1.1 et 0.7 %,
respectivement). L’augmentation maximale du rendement a était de 6,14 t/ha avec le NPK,
16,17 et 46,17 t/ha respectivement avec le fumier de poule à 10 et 20 t/ha. Le fumier de poule
à 20 t/ha est à recommander pour la culture de la morelle noire alors que l’utilisation du NPK
seul reste mitigé. Toutefois, la gestion du mildiou devient plus importante avec l’application
de cette dose du fumier de poule. L’application du NPK augmente le rendement de la morelle
noire sans augmenter la sévérité de la maladie.
Mots clés : fertilisation, fumier, mildiou, morelle noire, Phytophthora infestans
96
S2-P21
Cartographie des premiers QTLs liés à la résistance de l’olivier à
Spilocaea oleagina
A. Zine El Aabidine1, 2, 3, J. Charafi1, 3, C. Grout1, A. Moukhli4, S. Santoni5,
Y. Baissac2, Ch. El Modafar3, Ch. Jay-Allemand2, B. Khadari1
1
UMR 1098 Développent et Amélioration des plantes (DAP), INRA, 2 place Viala, 34 060 Montpellier cedex 1,
France.
2
UMR Diversité et Adaptation des Plantes Cultivées (DIA-PC), Campus UM2, Laboratoire de Biochimie et
Physiologie Végétales CC 024, Bât. 15, Place Eugène Bataillon 34095 MontPellier Cedex 05.
3
Laboratoire de Biotechnologies de la Valorisation et de la Protection des Agro-Ressources. Faculté des Sciences
et Techniques Guéliz B.P. 549, 40000 Marrakech, Maroc.
4
UR Amélioration génétique des Plantes, INRA, Marrakech, Maroc.
5
UMR Diversité et Adaptation des Plantes Cultivées (DiA-PC), INRA, 2 place Viala, 34 060 Montpellier cedex
1, France.
E-mail : [email protected]
La cartographie des QTLs (Locus de Caractères Quantitatifs) est une première approche
pour l’étude des caractères complexes chez les plantes. La variabilité phénotypique continue
du comportement de l’olivier vis à vis de la maladie de l’œil de paon, causée par le
champignon Spilocaea oleagina, indique la pertinence d’une telle approche. L’objectif de
cette étude est de localiser les premiers QTLs liés à cette résistance en s’appuyant sur une
carte génétique et une population hybride en pseudo-test cross (140 individus). Celle-ci est
issue du croisement entre le parent femelle ; la «Picholine marocaine» cultivar sensible à
l’œil de paon et le parent male ; la « Picholine de Lanquedoc» relativement résistant à cette
maladie.
Un total de 608 marqueurs moléculaires a été utilisé : 50 locus SSR, 522 AFLPs, 35
ISSRs et RAPD et un marqueur SCAR potentiellement lié à la résistance de l’olivier à S.
oleagina. La carte génétique femelle consiste en 140 marqueurs classés en 24 groupes de
liaisons et couvrant 1579 cM. La carte génétique male a été définie par 125 marqueurs
correspondant à 24 groupes de liaison qui couvrent 1665.3 cM. D’autres marqueurs AFLPRGA, en cours d’acquisition, seront ajoutés à la carte.
Le phénotypage des 140 descendants est basé sur : 1) l’évaluation de la résistance in
vitro sur des feuilles détachées après 32 jours d’infection par une suspension de S. oleagina et
2) l’analyse des composés phénoliques foliaires avant et après l’infection par HPLC et par
spectrophotométrie de masse.
Dans cette communication, nous présenterons, pour la première fois, les résultats de la
localisation des premiers QTLs liés à la résistance de l’olivier à S. oleagina. Ces résultats
constituent une base pour la sélection de la résistance de l’olivier à cette maladie.
97
S2-P22
Evaluation de l’activité biologique des alcaloïdes de calotropis
procera et pergularia tomintosa vis-à-vis des larves du 5eme
stade de Locusta migratoria : approche histopathologique.
Acheuk F., AIT KACI K., FAZOUANE F.
Département de biologie ,faculté des sciences,Université de Boumerdes,Algérie, 35000, Boumerdes, ALGéRIE
[email protected]
Le criquet pèlerin Schistocerca gregaria et le criquet migrateur Locusta migratoria occupent
une place particulière chez les ravageurs, ils constituent une menace quasi permanente pour
les cultures et les pâturages, Les méthodes actuelles de lutte curative utilisent des produits
insecticides liquides dont les matières actives appartiennent à des familles chimiques
différentes. Ces préparations se sont révélées à la fois efficace sur les criquets mais aussi
néfaste pour d’autres espèces animales du biotope, elles provoquent une accumulation de
matière active dans les écosystèmes traités.
L’utilisation des extraits de plantes trouvées dans le biotope de ces criquets dotées d’effet
insecticide offre certaines potentialités dans le domaine de lutte antiacridienne ,dans la
présente étude ,nous avons étudié l’impact toxicologique de l’extrait brut d’un mélange
d’alcaloïdes des feuilles et des tiges de Calotropis procera et Pergularia tomintosa sur
l’histologie du tube digestif des larves du cinquième stade du criquet migrateur , les résultats
obtenus montrent que l’effet insecticide de ce traitement s’est traduit par une destruction de
l’épithélium du mésenteron ,des coecums gastriques ainsi qu’une légère désorganisation de la
musculature,ces effets histopathologiques sont accompagnés d’une diarrhée et d’une baisse
de la prise de nourriture chez ces larves traitées et qui ne tardent pas pour mourir.
Mots clés : lutte biologique, alcaloides, Calotropis procera, Pergularia tomintosa, histologie,
tube digestif, Locusta migratoria.
98
S2-P23
Effet inhibiteur de quelques extraits de plantes sur la germination
des microconidies de Fusarium oxysporum f. sp. lentis (Agent du
flétrissement vasculaire de la lentille)
L. Belabid1 , L. Si moussa1, A. Tadjeddine1 et M. Bellahcene2
1.
Laboratoire de Recherche sur les Systèmes Biologiques et la Géomatique, Unité de Phytopathologie, BP 763,
Mascara, Algérie. E-mail : [email protected]
2.
Laboratoire de microbiologie, Faculté des Sciences, Université de Mostaganem, Algérie.
La lentille (Lens culinaris Med.) est une légumineuse alimentaire très appréciée en Algérie.
Malheureusement, des pratiques culturales mal appropriées et un aspect sanitaire négligé ont
permis un développement important du flétrissement causé par Fusarium oxysporum f. sp.
lentis (FOL) dans le pays. De part l'ampleur et la sévérité de la maladie, la production de la
lentille a chuté considérablement poussant les agriculteurs à abondonner la culture. Afin de
palier à ce problème et pour mettre à la disposition des agriculteurs de la lentille une méthode
de lutte efficace, moins polluante et biologique. L’objectif de ce travail est de tester
l’efficacité de quelques extraits aqueux et des huiles essentielles de plantes sur la germination
des microconidies de FOL. Dix extraits de plantes: Anacyclus valentinus (1) , Artemisia herba
alba (2), Eucalyptus sp. (3), Tetraclinis articulata (4), Inula viscosa (5), Laurus nobilis (6),
Mentha piperita (7), Rosmarinus officinalis (8), Salvia officinalis (9) and Thymus vulgaris
(10) ont été testés. Les résultats obtenus montrent que les extraits aqueux à 500 PPM des
solutions 5, 7 et 10 ont inhibé à 100%, 100% et 90%, respectivement la germination des
microconidies de FOL. Par contre, les huiles essentiels à 10 PPM seulement ont permet une
inhibition de 80 et 60% du produit 5 et 1, respectivement. A la lumière des résultats,
intéressants, obtenus, cette approche ouvre sans doute des perspectives ambitieuses en lutte
biologique.
99
S2-P24
Contribution à l’étude des interactions virus - cultures vivrières
en Afrique de l’Ouest : Principaux acquis et perspectives
Gumedzoe1, Y.M.D.; Adjata 1 K.D.; Muller 2, E.; Ayissah1 D.; Peterschmitt,
M.;2 Aziadekey1 K. M.; Sere3 Y.; Mande S.3; Thottappilly, 4 G.
1) Université de Lomé, Ecole Supérieure d’Agronomie/ Laboratoire de Virologie et de Biotechnologie Végétales
(LVBV) B.P. 1515 Lomé Togo ; Courriel : [email protected]
2) CIRAD - UMR BGPI (Biologie et Génétique des Interactions Plantes – Parasites) TA 41/K, Campus
International de Baillarguet, 34398 Montpellier cedex 5 – France
3) Association pour la Riziculture en Afrique de l’Ouest (ADRAO)
4) Précédemment Responsable du Laboratoire de Biotechnologie de l’IITA (Ibadan, Nigeria),
Nous avons entrepris depuis plusieurs années déjà, au Laboratoire de Virologie et de
Biotechnologie Végétales (LVBV), d’inventorier et de caractériser les virus responsables de
pertes considérables chez les cultures vivrières en Afrique de l’Ouest et de rechercher des
variétés résistantes à l’égard de ces virus. Les cultures suivantes : ignames, manioc, niébé,
tomate et le riz ont fait l’objet de nos investigations au Togo. Les virus identifiés dans ce pays
et ailleurs en Afrique de l’Ouest, sur ces différentes plantes appartiennent à huit groupes
viraux différents : Badnavirus, Begomovirus, Carmovirus, Comovirus, Cucumovirus
Potyvirus, Sobemovirus, Tobamovirus et Tospovirus. Sur le niébé, nous avons pu détecter et
caractériser huit virus différents : BlCMV, CAMV (tous deux des Potyvirus), CMV
(Cucumovirus), CMMV (Carlavirus), CPMV (Comovirus), CMeV (Carmovirus), SBMV
(Sobemovirus) TMV-CS (Tobamovirus). Des cultivars résistants ont été identifiés à l’égard
des principaux virus du niébé (dont CPMV, CMeV et SBMV). Pour les ignames (cultivées et
sauvages) les trois virus suivants ont été identifiés : YMV et YMMV, tous des Potyvirus et un
Badnavirus. Sur les autres cultures nous avons identifié les virus suivants : le manioc (trois
Begomovirus, ACMV, EACMV et ICMV), la tomate : ToMV (Tobamovirus), TSWV
(Tospovirus) et TYLCV (Begomovirus) et enfin chez le riz, un seul virus identifié, il s’agit du
RYMV (Sobemovirus). Au cours de notre présentation, nous discuterons de l’impact de ces
virus sur la production vivrière en Afrique de l’Ouest et des travaux en cours pour caractériser
les isolats viraux collectés et sélectionner des variétés résistantes à l’égard de ces virus en
utilisant des outils de biologie moléculaire.
ACMV : African Cassava Mosaic Virus BlCMV : Blackeye Cowpea Mosaic Virus ; CAMV : Cowpea Aphid –
borne Mosaic Virus ; CMV : Cumcuber Mosaic Virus; CMeV : Cowpea Mottle Virus; CMMV : Cowpea Mild
Mosaic Virus; CPMV : Cowpea Mosaic Virus ; EACMV : East African Cassava Mosaic Virus ; ICMV : Indian
Cassava Mosaic Virus; SBMV : Southern Bean Mosaic Virus – Cowpea strain ; TMV-CS : Tobacco Mosaic
Virus – Cowpea strain; TSWV : Tomato Spotted Wilt Virus ; TYLCV : Tomato Yellow Leaf curl Virus
100
S2-P25
Analyse du niveau de résistance de huit variétés de tomate face à
Ralstonia solanacearum : agent du flétrissement bactérien.
Elie Nsika Mikoko, et Adolphe Tsoumou Gavouka
Laboratoire de pathologie végétale. Département de Biologie et Physiologie végétale
Faculté des Sciences. Université Marien NGOUABI . B.P. 69 Brazzaville CONGO
Email : [email protected]
L’évaluation des niveaux de résistance génétique des variétés de plantes cultivées a permis
aux pathologistes de réduire les quantités de maladies dans les exploitations selon deux
manières : soit en diminuant la quantité d’inoculum primaire efficace, soit en réduisant le taux
de progression de l’épidémie dans une exploitation.
Dans les cultures de tomate sous les tropiques en général et dans les ceintures maraîchères
autour des agglomérations urbaines du Congo en particulier, il a été constaté le flétrissement
bactérien causé par Ralstonia solanacearum (ex Pseudomonas) est une cause de dommages
enregistrés dans les exploitations. L’absence des unités de production des semences
sélectionnées dans les conditions locales conduit les producteurs à faire recours aux semences
des variétés améliorées que l’on retrouve dans le commerce. Bien qu’issues des semences
améliorées, les plantes descendantes connaissent plus ou moins de succès compte tenu de la
variabilité génétique au niveau de l’agent pathogène responsable de cette affection.
Une analyse préliminaire ayant montré l’existence dans les cultures paysannes des cultivars
adaptés à produire dans les conditions de sols infectés, nous avons au cours de cette étude
testé le niveau de résistance de huit (8) cultivars répartis en cinq (5) cultivars locaux et trois
(3) variétés exotiques en présence de l’agent causal de la maladie.
L’objectif principal de cette étude travail étant de discriminer au sein de cette variabilité les
cultivars les plus sensibles ou les plus résistants suivant leur origine en vue non seulement de
les prendre comme tête de lignée dans un programme d’amélioration, mais aussi de les
conseiller directement aux exploitants en vue de réduire l’incidence de la maladie.
Les plantes ont été cultivées dans un sol ayant porté un précédent cultural de tomate
fortement infecté par la bactérie et afin d’harmoniser la quantité d’inoculum sur toutes les
plantes, des inoculations artificielles des bactéries ont été réalisées à partir de deux points
diamétralement opposés au collet des plantes.
Les résultats obtenus montrent trois types de comportement au sein des plantes des deux
origines :
Le premier type de comportement est caractérisé par des plantes qui manifestent très tôt la
maladie et chez lesquelles celle ci progresse très lentement.
Pour les plantes du deuxième lot, la maladie apparaît très vite comme dans le premier cas,
mais la vitesse de progression est très grande.
Enfin le troisième groupe de plantes, la maladie apparaît très tardivement en cours de
campagne et un nombre important de plantes demeure en bon état en fin de campagne.
En rapport avec le niveau de résistance, un classement des cultivars a été réalisé.
Mots clés : Tomate, Variété exotique, Comportement, Flétrissement bactérien.
101
S2-P26
Optimisation des facteurs contribuant à la régénération de l’alfa
(Stipa tenacissima L) dans la région de Ras El Ma (Algérie
occidentale) par la méthode des plans des expériences
Koudache Fatiha1 Ait yala Abdelmadjid2 Mehdadi Zoheir1Benhassaini
Hachemi1
(1) Département de l’environnement, faculté des sciences, Université de Sidi Bel Abbés BP 89. Sidi Bel
Abbés. Algérie
(2) Département de génie mécanique, faculté des sciences, Université de Sidi Bel Abbés BP 89.Sidi Bel
Abbés. Algérie.
L’alfa (Stipa tenacissima L) est une poacée spécifique des hautes plaines steppiques
algériennes. Sa disparition menace l’équilibre de l’écosystème steppique. Dans le cadre de la
sauvegarde de cette richesse naturelle, notre étude est menée afin de déterminer les
conditions optimales de sa régénération. Trois paramètres opératoires ont été choisis ; le
traitement du caryopse, l’état du sol et l’âge des caryopses. Le traitement mathématique des
résultats a donné l’équation suivante :
Y= +14.12000 +6.00500*traitement+5.45500*paillage+4.68000 *age + +0.92000*traitementpaillage+2.44500*traitement-age +1.59500*paillage-age + 0,78000*traitement-paillage-age
Les coefficients de cette équation montrent que l’influence des facteurs est, par ordre
décroissant, la suivante : le traitement chimique, le paillage du sol et enfin l’âge des
caryopses. Ils montrent aussi qu’il existe une très forte interaction entre l’âge et le traitement
des caryopses. La capacité germinative des caryopses de l’Alfa est favorisée par la synergie
de trois facteurs.
Mots clés : Alfa, germination, caryopses, optimisation.
102
S2-P27
Resistance du citrange à l'exocortis des agrumes en algérie.
Caractérisation biologique du cevd en algérie
Ahlem El Ferran, Abidet Hayet, Merwani Aicha
BP329 mouzaia., 09210, blida, ALGéRIE
[email protected]
la maladie de l'exocortis des agrumes est causée par un viroide appelé le CEvd, présent dans
toutes les zones agrumicoles du monde surtout le bassin méditerranéen, il a été découvert en
Algérie depuis 1953 par blondel dans la région de boufarik (blida) (Loussert, 1987).
les symptomes associés à cette maladie sont spécifiques et facilement reconnaissables, tel que
l'ecaillement de l'écorce, enroulement foliaire et enfin un rabougrissement de l'arbre ( ).
Notre etude a porté sur la verification de l'etat phytosanitaire de nos vergers d'agrumes dont
on a effectué des prospection sur terrain pour detecter le CEvd sur arbres et appliquer la
methode d'indexage sur plantes indicatrices (bigaradier, citrange, et limetier) pour confirmer
sa présence.
les resultats obtenus ont confirmé la presence de l'exocortis en algérie avec une incidence de
35%.
Nous concluons que le bigaradier est un porte greffe trés sensible au CEvd +
103
S2-P28
Rôles de PRODH1 et PRODH2 dans le catabolisme de la proline
chez Arabidopsis thaliana et dans la résistance à Botrytis cinerea
Anthony QUERO, Benoît POINSSOT, Adrien GAUTHIER, Carole
DELEU, François LARHER, Alain BOUCHEREAU, Antoine GRAVOT
UMR118 APBV – INRA – Agrocampus Rennes – Université Rennes 1
[email protected]
La proline déshydrogénase est une enzyme mitochondriale qui catalyse la première étape de la
dégradation de la proline en pyrroline-5-carboxylate (P5C). Ce composé est alors transformé
en glutamate au cours d’une seconde étape catalysée par la P5CDH. Chez les végétaux, les
activités PRODH ont été essentiellement étudiées dans le cadre des stress abiotiques
(hydriques, salins) et en particulier lors de la reprise de stress et la dégradation de la proline
accumulée au cours des stress. Le génome de Arabidopsis thaliana comporte deux gènes
codant des proline déshydrogénases : At3g30775 (PRODH1=ERD5) et At5g38710
(PRODH2). A ce jour, PRODH2 n’a fait l’objet que de très peu de travaux, du fait de son très
faible niveau de transcription dans les feuilles comparativement à PRODH1. Le phénotype
fort du mutant prodh1 très sensible à la proline exogène – avait même conduit l’équipe de
Shinozaki à proposer que PRODH2 ne jouerait absolument aucun rôle dans la dégradation de
la proline.
L’utilisation en parallèle d’un mutant prodh1 et prodh2 nous a permis de montrer que le
mutant prodh2 présente vis-à-vis des effets de la proline exogène un phénotype intermédiaire
entre le génotype sauvage et le mutant prodh1. La croissance de prodh2 est en effet affectée
par la présence de proline exogène dans le milieu de culture, mais dans une moindre mesure
que pour le mutant prodh1. Suite à un traitement court par de la proline exogène, le mutant
prodh2 accumule plus de proline que le génotype sauvage Col-0, mais moins que le mutant
prodh1. Ces résultats suggèrent que – contrairement à ce qui avait été proposé précédemmentles deux gènes peuvent contribuer au catabolisme de la proline.
Nous n’avons pas pu mettre en évidence de phénotype évident concernant la tolérance au
stress hydrique pour prodh2. Par contre, de façon inattendue, en conditions standard, la
croissance racinaire est plus rapide chez les des deux mutants au cours de la première semaine
après germination. Encore une fois, le phénotype est moins fort pour prodh2 que pour prodh1.
Ce résultat rejoint des travaux récents sur tabac montrant le rôle répresseur de la proline
déshydrogénase sur la croissance de cultures de cals.
L’analyse de résultats de puces publiés a montré que PRODH2 est très induit dans les feuilles
lors d’infections par le pathogène nécrotrophe Botrytis cinerea. Des expériences d’infection
conduites sur prodh1 et prodh2 ont montré que ces deux mutants sont plus sensibles à
Botrytis cinerea. Ces résultats suggèrent que le catabolisme de la proline joue un rôle dans la
défense vis-à-vis de ce pathogène nécrotrophe. Les deux gènes At3g30775 et At5g38710
participeraient tous deux à limiter les symptômes, mais des travaux plus approfondis sont
encore nécessaires pour comprendre les mécanismes sous-jacents.
104
S2-P29
Aegilops variabilis n°1, source de résistances aux nématodes à galle
Meloidogyne naasi et à kyste Heterodera avenae
exploitable chez le blé
D. Barloy, O. Coriton, J. Lemoine, A. M. Tanguy, F. Dedryver, V. Huteau
and J. Jahier.
UMR118 APBV – INRA – Agrocampus Rennes – Université Rennes 1, Le Rheu, FRANCE
L’allotétraploïde Aegilops variabilis (2n=28, UUSvSv) appartient à la tribu des Triticés et fait
partie des espèces apparentées du blé. Une accession, Ae. variabilis n°1, a été trouvée
résistante vis à vis du nématode à kyste (CCN) et du nématode à galle (RKN). La variabilité
génétique pour la résistance à ces deux pathogènes est limitée chez le blé et cette accession a
été croisée avec le blé. Des lignées d’addition et de recombinaison portant ces résistances ont
été produites et ont permis le transfert de deux gènes de résistance sur deux chromosomes
différents de blé, qui confèrent respectivement pour le gène Rkn2, une résistance aux deux
nématodes et pour le gène CreX, la résistance au CCN.
Des études conjointes de cytogénétique, d’hybridation in situ et de marquage moléculaire ont
montré que :
• Les origines des 2 génomes U et Sv d’Ae. variabilis n°1 sont respectivement Aegilops
umbellulata (2n= 14, UU) et Aegilops longissima (2n= 14, SlSl). Il n’y a pas eu de
translocation entre les génomes U et Sv dans l’accession Ae. variabilis n°1.
• Le chromosome d’Ae. variabilis n°1 portant le gène CreX de résistance au CCN
correspond à un chromosome transloqué 6Sv-1SV (T6Sv-1Sv).
• Le chromosome d’Ae. variabilis portant Rkn2 est le 3Sv. Le transfert chez le blé a eu
lieu sur le chromosome 3BL du blé.
Les deux introgressions ont été caractérisées à l’aide de marqueurs SSR ou SCAR utilisable
en sélection.
Mots-clefs : Blé, Ae. variabilis, nématode à galles, nématode à kystes, FISH, GISH, SSR,
échange, introgression
105
S2-P30
Etude de l’activité insecticide des alcaloïdes du Cytise à trois
fleurs Cytisus triflorus l’Hérit. et de la bactérie Bacillus
thuringiensis vis à vis du criquet pèlerin Schistocerca gregaria
H. Mohand Kaci1, K. Ait-Kaci1, B. Doumandji- Mitiche2, F. Fazouane1
1
Faculté des Sciences, Département de Biologie, Université de Boumerdes - Algérie
2
Institut National Agronomique d’El harrach, Alger, Algérie
L’Algérie est parmi les pays concernés sérieusement par les invasions des acridiens.
Parmi ces locustes, le criquet pèlerin Schistocerca gregaria [Forskal 1775] est généralement
perçu comme le fléau acridien apocalyptique. La lutte biologique contre cet insecte fait appel
à l’utilisation des micro-organismes entomopathogénes et des extraits de plantes parmi
lesquels nous citons la bactérie Bacillus thuringiensis et la legumineuse Cytisus triflorus qui
ont fait l’objet de notre étude de l’effet de la bactérie Bacillus thuringiensis et des alcaloïdes
de Cytisus triflorus sur les adultes de criquet pèlerin.
L’étude a montré donc l’effet de la bactérie Bacillus thuringiensis et des alcaloïdes de Cytisus
triflorus l’Hérit sur l’histopathologie du tube digestif des adultes du criquet pèlerin
Schistoserca gregaria et ainsi leurs effets sur trois paramètres physiologiques, le rythme
cardiaque, le rythme respiratoire et l’hémolymphe. Sur le plan anatomique, les tubes digestifs
des individus témoins et traités sont apparus identiques. L’examen histologique des trois
parties de tractus digestif des adultes de S.gregaria le stomodeum, le mesenteron et le
proctodeum traités aux alcaloïdes et par la bactérie a montré quelques modifications
histologiques apparus dans les trois parties.
L’effet des alcaloïdes de C.triflorus L’Hérit. est important sur le rythme respiratoire plus que
la bactérie B. thuringiensis bien que le rythme cardiaque est presque le même. Cependant la
bactérie a un effet meilleur sur l’hémolymphe.
Mots clés :
criquet pèlerin, Bacillus thuringiensis, Cytisus triflorus, histopathologie, rythme respiratoire,
rythme cardiaque, hémolymphe
References :
Bensalem-Bendjelloul M.; 1998: Techniques histologiques : Théorie et pratique.
Ed: Off. Pub. Univers.,Alger., 109 p.
Cloutier C. et Cloutier C.; 1992: Les solutions biologiques de lutte pour la répression des insectes et acariens
ravageurs des cultures .pp:18-19 in Vincent C. et Coderre D., la lutte biologique .Ed: Geatan , Maric,
Quebec,671p
Corbas R. ; 1991 : Principe de phytopathologie et de lutte contre les maladies des plantes Ed. Presses
polytechniques et Universitaires romandes.
Keith D. et Kevan M.E.; 1992 : Les agents de lutte biologique existants et potentiels contre les orthoptèroides
nuisibles pp : 107-150 in Vincent C. et Coderre D. , la lutte biologique . Ed : Gaetan morin , Québec , 621 p.
Lecoq M., Rachadi T.et Launois-skormand H. ; 2001 : La lutte contre les criquets ravageurs l’intérêt des
Mycopesticides. Dossier l’environnement n° : 19 de l’I.N.R.A., www.inra.fr./dpenr/luong 19.htm.
106
S2-P31
Comparaison de mécanismes de défense induits par des éliciteurs
bactériens et fongiques dans des suspensions cellulaires de trois
Solanacées : le tabac, la tomate et la pomme de terre.
Saubeau G1, Kröner A1, Hamelin G1, Andrivon D1, Bouchereau A2, Val F1
1
UMR 1099 Bio3P INRA, Agrocampus Rennes, Université de Rennes1, 65 Rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes
Cedex, France.
2
UMR 118 APBV, INRA, Agrocampus Rennes, Université de Rennes1, Campus de Beaulieu, Bâtiment 14A,
35042 Rennes Cedex, France.
En réponse à l’attaque par des bioagresseurs, les plantes peuvent mettre en place des
mécanismes de défense induits par des molécules élicitrices issues de la plante hôte ellemême ou du pathogène. Dans ce contexte, nous avons montré que les lipopolysaccharides de
Pectobacterium atrosepticum (LPSPa) et un concentré de filtrat de culture de Phythophthora
infestans (CCFPi) se comportaient comme des PAMPs (Pathogen- Associated Molecular
Patterns) en induisant des réactions de défense précoces (Burst Oxydatif, pH) et tardives
(lipoxygénase) chez différentes Solanacées (Desender et al 2006, Val et al 2008). Cette étude,
décrit plus précisément l’implication des LPSPa et du CCFPi dans l’activation de la voie des
phénylpropanoïdes et celle des polyamines chez la pomme de terre et la tomate sensibles aux
deux pathogènes et chez le tabac résistant. Les cultures cellulaires des trois Solanacées sont
induites par les LPSPa et le CCFPi à différents temps (de 0H à 72H). L’activité de la
phénylamonialyase (PAL) et les concentrations en putrescine induites sont dosées par
spectrophotométrie, respectivement à 290 nm et 426 nm (Legaz et al., 2001). Les contenus en
polyamines sont analysés par HPLC (Bouchereau et al, 2000).
Dans les cellules de tabac, les deux éliciteurs induisent une augmentation de l’activité
PAL à 8H. Cette enzyme est également activée dans les cellules de pomme de terre à 8H mais
uniquement par le CCFPi et dans les suspensions cellulaires de tomate à 4H par le LPSPa seul.
Chez le tabac, la concentration en putrescine augmente à partir de 16H en continu après
élicitation des cellules par le CCFPi et de manière transitoire entre 24H et 48H après
induction par le LPSPa . L’analyse par HPLC des contenus en polyamines confirme ces
résultats. Par contre, aucune modification significative du taux de putrescine n’a été
enregistrée chez la tomate et la pomme de terre.
Les réactions de défense étudiées semblent donc corrélées au niveau de résistance de
l’espèce. Elles sont plus fortement induites chez le tabac résistant aux pathogènes que chez la
tomate et la pomme de terre sensibles à Pectobacterium atrosepticum et à Phythophthora
infestans.
.
Bouchereau, A., et al., 2000. J. Chromatogr. 747, 49-67
Desender, S., et al., 2006. Plant Biology. 8, 636-645.
Legaz, E. M., et al., 2001. Chromatographia Supplement. 53, 260-265
Val, F., et al , 2008, Phytopathol. 98, 653-658
107
S2-P32
Résistance aux nématodes chez les plantes pérennes : les modèles
Meloidogyne/Prunus et Xiphinema/vigne
Daniel ESMENJAUD
INRA, UMR Interactions Biotiques et Santé Végétale, 400 route des Chappes, 06903 Sophia-Antipolis, France
[email protected]
Face au retrait des fumigants, la stratégie ‘résistance naturelle’ apparaît comme l’alternative la
plus prometteuse dans la lutte contre les nématodes. Mais chez les cultures pérennes la
création des porte-greffe résistants de Prunus vis-à-vis de Meloidogyne spp. (coll. INRAUREF Bordeaux et INRA-UGAFL Avignon) ou de vigne vis-à-vis de Xiphinema index (coll.
INRA-EGFV Bordeaux et INRA-DiAPC Montpellier) est une tâche a priori délicate du fait
que la durée du cycle de ces plantes accroît fortement les risques de contournement des
résistances mises en jeu. Toutefois la faible mobilité propre des nématodes dans le sol et le
mode de reproduction parthénogénétique des espèces concernées sont des particularités
biologiques favorables à cette stratégie.
Chez les Prunus, la sélection est basée sur le ‘pyramiding’ des gènes majeurs conférant une
résistance de niveau élevé et à large spectre vis-à-vis des nématodes endoparasites sédentaires
du genre Meloidogyne. Parmi le matériel Prunus, certains clones de prunier myrobolan (M)
sont résistants à toutes les espèces de nématodes à galles, même sous pression élevée
d’inoculum et à haute température, et cette résistance à large spectre est contrôlée par le gène
Ma. Des populations naturellement virulentes vis-à-vis de ce gène sont recherchées mais
aucune n’a été détectée à ce jour (coll. ENA Mèknès, Maroc). Chez le pêcher (P ; gène RMia)
et l’amandier (A ; gène RMja), les sources sélectionnées et les gènes correspondants ont un
spectre plus étroit. Ces trois gènes Prunus ont été cartographiés finement et leur marquage
dans une perspective de SAM est plus ou moins avancé. Un projet de création de porte-greffe
résistants de type interspécifique M x P, M x A et M x (A x P) vise à développer un matériel
très polyvalent au niveau adaptatif et qui porte Ma et l’un des autres gènes. Du fait de ses
propriétés intéressantes (résistance à large spectre non affectée par les températures
élevées…) par rapport au gène Mi de la tomate, le gène Ma a été cloné (coll. INRA-URGV
Evry). L’approche positionnelle a montré qu’il appartient à un cluster de 3 gènes de type TIRNBS-LRR. Le meilleur candidat est un gène de grande taille (cDNA pleine longueur de 2049
aa) précédé d’une région régulatrice très polymorphe entre haplotypes résistant et sensible.
Chez la vigne, X. index est un nématode ectoparasite migrateur qui transmet le Grapevine
fanleaf virus (GFLV), virus principal du court-noué. A ce jour, une résistance élevée au
nématode n’a été trouvée que chez l’espèce Muscadinia rotundifolia, voisine des Vitis, et une
première génération de matériel hybride intergénérique impliquant cette source a permis de
caractériser plusieurs individus F1 et un individu R1 retrocroisé par Vitis qui présentent un
bon niveau de résistance. Parallèlement, la diversité génétique et pathogénique du nématode
est à l’étude notamment sur des lignées isofemelles créées à partir de populations d’origine
géographique très variée. Cette diversité sera prise en compte dans un projet de création de
porte-greffe résistants à X. index. L’objectif est de cumuler la résistance élevée de la
muscadine et une résistance partielle dont la recherche est en cours dans le matériel Vitis.
108
S2-P33
109
SESSION 3
Mécanismes de résistance des plantes
aux contraintes abiotiques
110
111
S3-CI-1
Les halophytes : intérêts et stratégies adaptatives à la salinité
Chedly ABDELLY
Laboratoire d’Adaptation des Plantes aux Stress Abiotiques, Centre de Biotechnologie, BP 901, 2050 HammamLif, Tunisie
[email protected]
En Tunisie, comme dans plusieurs pays méditerranéens, la sécheresse et la salinité constituent
les deux contraintes majeures responsables de la limitation de la productivité des cultures et
de la détérioration du couvert végétal. Pour limiter l’ampleur prise par la salinisation des
terres et des eaux, deux approches sont généralement considérées. La première consiste en
l’amélioration des performances des plantes cultivées en valorisant les progrès dans
l’élucidation des mécanismes physiologiques, biochimiques et moléculaires de la tolérance au
sel. Toutefois, les gains de productivité enregistrés par rapport aux plantes "non transformées"
demeurent jusqu’à présent marginaux, et moins d’une dizaine de cultivars tolérants au sel ont
été sélectionnés. La raison essentielle tient à la nature multigénique de la réponse au sel chez
les plantes, qui implique par ailleurs des modifications simultanées à divers niveaux (plante
entière, tissus et cellules). La seconde alternative, non moins attractive, réside dans
l’exploration des écosystèmes salins et l’identification d’espèces halophytiques à potentialités
économiques et/ou écologiques, avec pour finalité, l’utilisation ultérieure de ces espèces
naturellement tolérantes au sel pour la réhabilitation des zones marginales fortement affectées
par le sel et les ressources hydriques non conventionnelles. En effet, parmi les 2500-3000
halophytes, nombreuses présentent des possibilités d’utilisation (alimentation humaine,
fourrage, matériaux à haute valeur économique, source de substances bioactives, dessalement
des sols et phytoremédiation, fixation des dunes, aménagement des parcs), ce qui ouvre la
perspective à diverses applications pratiques. Les halophytes sont des plantes capables
d’accomplir leur cycle de vie dans des habitats modérément à fortement salins. Les
mécanismes qui leur confèrent l’aptitude à se développer dans des conditions considérées
comme adverses pour les plantes cultivées sont complexes et opèrent à différents niveaux. En
dépit de leur complexité et de leur diversité, ces mécanismes s’intègrent dans deux stratégies,
la première est osmotique caractéristique des halophytes dicotylédones, la seconde repose sur
l’évitement du sel et est adoptée par les halophytes monocotylédones. Une analyse
comparative de ces deux stratégies et des voies potentielles d’utilisation des halophytes fera
l’objet de la présente conférence.
112
S3-CI-2
Les symbioses fixatrices d'azote : un exemple d'adaptation aux
contraintes abiotiques du sol
Valérie HOCHER,
Florence Auguy, Sergio Svistoonoff, Hassen Gherbi, Laurent Laplaze,
Claudine Franche & Didier Bogusz
IRD, UMR DIAPC, Centre IRD de Montpellier
911 Avenue Agropolis, F 34394 Montpellier cedex 5, France
[email protected]
Après l’eau et la lumière, ce sont les éléments minéraux, en particulier le phosphore et l’azote,
qui limitent le plus la croissance des végétaux. Pour compenser cette carence minérale, les
pays industrialisés utilisent des apports massifs d’engrais. Cependant cette stratégie est de
plus en plus controversée notamment dans les pays du Sud du fait du prix élevé et en
augmentation des fertilisants chimiques, de l’impact de leur fabrication sur le réchauffement
climatique et des conséquences néfastes sur l’environnement et la santé des populations. Une
des solutions alternative consiste à exploiter les facultés naturelles qu’ont développées
certaines espèces végétales pour s’adapter à des environnements carencés.
Un exemple d’adaptation aux contraintes du sol est donné par les symbioses fixatrices
d’azote. En condition de carence azotée, une association entre la plante et une bactérie
diazotrophe permet au niveau de nodules racinaires l’utilisation de l’azote atmosphérique et
ainsi l’enrichissement des sols en forme azotée assimilable par les plantes. Si la symbiose
Légumineuses-Rhizobium est la plus étudiée du fait de son importance agronomique,
l’association entre les espèces actinorhiziennes et l’actinomycète du sol Frankia est d’un
intérêt capital pour l’environnement. Parmi elles, les Casuarinacées (arbres tropicaux
d’origine australienne) représentent un atout écologique considérable pour les pays du Sud
grâce à leur facilité à coloniser des sols pauvres. Outre leur capacité à assimiler l’azote
atmosphérique, ces arbres ont une croissance rapide et peuvent résister à la sécheresse, aux
métaux lourds et à la salinité, ce qui leur permet de se développer sur une grande variété de
sols et de restaurer leur fertilité.
Nos travaux portent sur l’étude moléculaire et cellulaire de l’association symbiotique entre
l’arbre tropical Casuarina glauca et la bactérie Frankia. L’approche génomique en cours à la
fois sur la plante hôte et sur Frankia a pour objectif l’identification de gènes spécifiquement
impliqués dans les événements précoces de la mise en place de cette symbiose. Par ailleurs, la
caractérisation fonctionnelle (transgenèse, RNAi) de certains gènes symbiotiques (ie. Cg12,
CgSYMRK, ..) nous a permis de définir des mécanismes communs aux symbioses fixatrices
d’azote actinorhiziennes, Rhizobium-Légumineuses et à la symbiose endo mycorhizienne.
Une meilleure compréhension des mécanismes de mise en place de ces endosymbioses
devrait contribuer, dans les années à venir, à définir des stratégies pour transférer les
capacités fixatrices d’azote à des plantes qui, comme les céréales, en sont dépourvues.
113
S3-CI-3
Tolérance au déficit hydrique via le maintien de la croissance :
intégration d'approches génétiques et de modélisation
François TARDIEU
INRA LEPSE Place Viala 34060 Montpellier France. [email protected]
Contrairement à la tolérance à d'autres stress, la tolérance au déficit hydrique ne consiste pas à
identifier des mécanismes de résistance mais à rechercher un optimum. La photosynthèse et la
transpiration ont, pour l'essentiel, les mêmes déterminismes en particulier la surface foliaire et
le contrôle stomatique. On ne peut donc pas réduire la transpiration sans réduire en même
temps la production de biomasse. Il existe donc une contradiction entre la réduction du risque
de stress, qui demande de réduire la transpiration ou d'investir plus d'assimilats dans les
racines, et la production maximale en déficit hydrique qui demande de maintenir la croissance
même pendant les épisodes de sécheresse. Il s'agit donc d'optimiser les échanges "limitation
du risque contre production potentielle" et "carbone contre eau". Dans un contexte agricole,
on recherche des stratégies moins conservatrices que celles sélectionnées jusqu'ici sur des
processus comme la croissance foliaire ou l'avortement des grains. Ces processus sont
adaptatifs, en limitant le risque de perte totale de production de graines viables en déficit
hydrique. Ils ne correspondent cependant plus nécessairement aux besoins agricoles où une
parcelle n'est en général pas récoltée en cas de rendement trop faible. Les mécanismes qui
contrôlent la réduction de croissance volumique des organes en cas de déficit hydrique sont
multiples. Il s'agit en particulier de la division cellulaire, des changements de caractéristiques
mécaniques des parois, de turgescence, ainsi que des mécanismes de signalisation associés.
Les approches ascendantes, du gène au phénotype, ne peuvent pas être envisagées pour
prédire le phénotype dans ces conditions.
La recherche d'allèles d'intérêt dans la variabilité génétique naturelle fournit une approche
alternative (Collins et al. 2008). Nous avons développé une approche où le phénotype est
disséqué en conditions environnementales fluctuantes, en utilisant un modèle. Ce sont les
paramètres de ce modèle qui sont soumis à une analyse génétique. Les variations au cours du
temps de la transpiration et de la vitesse de croissance foliaire ont été analysés dans la plate
forme Phenodyn qui peut traiter 400 plantes simultanément dans une large gamme de
conditions environnementales en serre et en chambre de culture. La vitesse de croissance
foliaire et la transpiration sont suivis conjointement avec l'état hydrique du sol et des
conditions micro météorologiques (Sadok et al. 2007). Les sensibilités de chaque génotype à
l'état hydrique du sol et à la demande évaporative ont été déterminées dans des populations
de lignées recombinantes. On a pour cela établi les courbes de réponses correspondant à
chaque lignée, dont les paramètres étaient valables dans plusieurs expériences en serre en
chambre de culture ou au champ. Ces paramètres peuvent donc être considérés comme des
caractéristiques stables de chaque génotype. Nous avons ensuite identifié les QTLs qui
déterminent ces sensibilités, qui étaient en partie communs à trois populations étudiées (deux
populations européennes et une population de région tropicale sèche) (Reymond et al. 2003,
Sadok et al. 2007, Welcker et al. 2007). Ces QTLs sont actuellement confirmés avec des
lignées quasi isogéniques. Ils sont en partie communs entre les réponses des feuilles et des
soies (Welcker et al. 2007). Les mécanismes sous jacents à cette variabilité génétique ont été
analysés. Il s'agit pour l'essentiel des caractéristiques mécaniques des parois cellulaires, du
114
maintien de la turgescence, de la conductivité hydraulique des tissus et de la signalétique liée
à l'acide abscissique (Voisin et al. 2006, Muller et al. 2007).
Le modèle combiné génétique et écophysiologique qui découle de ces données peut prévoir
l'évolution au cours du temps de génotypes connus seulement par leurs allèles (Sadok et al.
2007). Il a aussi été combiné avec un modèle de plante entière qui simule la surface foliaire et
l'accumulation de biomasse en fonction des conditions environnementales et des allèles des
génotypes considérés (Chenu et al. 2008). Ceci ouvre la voie à l'utilisation de génotypes
virtuels dans des programmes d'amélioration génétique, pour l'évaluation de l'effet d'allèles
dans un grand nombre de scénarios climatiques.
Voisin AS Reidy B, Parent B, Rolland G, Redondo E, Gerentes D, Tardieu F, Muller B (2006) Are ABA,
ethylene or their interaction involved in leaf growth response to soil water deficit ? An analysis using
naturally occurring variation or genetic transformation of ABA production in maize Plant, Cell and
Environment, 29, 1829-1840
Sadok W, Naudin Ph, Boussuge B, Muller B, Welcker C, Tardieu F (2007) Leaf growth rate per unit thermal
time follows QTL-dependent daily patterns in hundreds of maize lines under naturally fluctuating conditions.
Plant Cell and Environment 30, 135–146
Muller B, Bourdais G; Reidy B, Bencivenni C, Massonneau A, Condamine P, Rolland G, Conéjéro G, Rogowsky
P, Tardieu F (2007) Association of Specific Expansins with Growth in Maize Leaves Is Maintained under
Environmental, Genetic, and Developmental Sources of Variation. Plant Physiology. 143, 278-290
Welcker C, Boussuge B, Benciveni C, Ribaut JM, Tardieu F. 2007. Are source and sinks strengths genetically
linked in maize plants subjected to water deficit ? A QTL study of the responses of leaf growth and AnthesisSilking Interval to water deficit. Journal of Experimental Botany, 58, 339 - 349
Chenu, K, Chapman SC Hammer GL, McLean G, Ben Haj Salah H, Tardieu F (2008) Short-term responses of
leaf growth rate to water deficit scale up to whole-plant and crop levels: an integrated modelling approach in
maize. Plant Cell Environment 31, 378–391
Collins NC, Tardieu F, Tuberosa R (2008) QTLs and Crop Performance under Abiotic Stress: Where Do We
Stand? Plant Physiology 147, 469–486
115
S3-C1
Etude du rôle des déhydrines dans la réponse des plantes
aux stress abiotiques
Faïçal Brini1, Victoria Lumbreras2, Sami Irar2, Moez Hanin1, Adela
Goday2, Montserrat Pagès2 et Khaled Masmoudi1
1-Laboratoire de Génétique Moléculaire des plantes, Centre de Biotechnologie de Sfax, Route Sidi Mansour
Km 6, B.P.’K’ 3038 Sfax-Tunisie. Courriel: [email protected]
2- Departament de Genètica Molecular, CID-CSIC, C/Jordi Girona 18E-08034 Barcelona- Spain
La graine constitue l’organe idéal pour étudier les mécanismes de tolérance à la
sécheresse. Lors de sa maturation, elle subit une déshydratation qui permet à l’embryon de
résister aux conditions environnementales défavorables. Les gènes impliqués dans cette
tolérance à la déshydratation ont été isolés chez de nombreuses espèces. Ils codent pour des
protéines nommées LEA (Late Embryogenesis Abundant protein). Celles-ci apparaissent dès
le début de la dessiccation des graines et s’accumulent lors de l’embryogenèse pour
disparaître progressivement au cours de la germination (Campalans et al., 2000). Les
déhydrines appartiennent au groupe 2 LEA. Ces protéines protègent les cellules végétales du
stress osmotique et réparent les dommages dus à la dessiccation. Les propriétés physiques
connues des déhydrines suggèrent un rôle de stabilisateur des macromolécules nucléaires et
cytoplasmiques dans des conditions de déficit hydrique (Campbell et Close, 1997). Nous
avons isolé et caractérisé une nouvelle déhydrine (Dhn-5) chez le blé impliquée dans la
tolérance au stress salin et hydrique. Elle a été classée dans la grande famille des LEA groupe
2 (D11). Deux copies du gène Dhn-5 seraient localisées au niveau du chromosome 6AL et
6BL. Une forte accumulation des transcrits Dhn-5 a été observée dans les embryons matures
de graines de blé, alors que dans les tissus en germination traités par l’ABA ou par le NaCl,
cette accumulation est moins importante et disparaît complètement dans les tissus germés et
non traités. Moyennant une fusion avec la GFP, les observations au microscope confocal ont
montré que Dhn-5 est présente dans le cytoplasme, alors qu’une large proportion de la
protéine est localisée au niveau du noyau. La protéine Dhn-5 présente un profil de
phosphorylation différent entre les deux variétés de blé (sensible et tolérante au stress
hydrique). L’accumulation de la protéine Dhn-5 phosphorylée dans la variété tolérante
suggère un rôle dans la préservation de l’intégrité des membranes cellulaires durant les
derniers stades de l’embryogenèse et de la dessiccation. Une étude préliminaire de
l’interaction de Dhn-5 avec les protéines du blé a révélé quelques candidats intéressants à
caractériser et qui sont en relation avec la phosphorylation et les phénomènes de transport
vers le noyau. Des plantes transgéniques d’Arabidopsis thaliana qui surexpriment la protéine
Dhn-5 ont été générées. Ces dernières ont exprimé un niveau de tolérance au stress hydrique
et salin supérieur aux plantes témoins non transformées. Cette tolérance serait due non
seulement à la forte accumulation de la protéine Dhn-5, mais surtout de son état de
phosphorylation.
116
S3-C2
Effet de l’activité hexokinase sur le métabolisme racinaire de la
tomate durant une hypoxie prolongée
Imène GHARBI1, Bérénice RICARD2, Samira SMITI1 et Renaud
BROUQUISSE3
(1) Unité d’Ecophysiologie et Nutrition des Plantes. Faculté des Sciences de Tunis. 1060 Tunis. Tunisie.
(2) UMR de Physiologie et Biotechnologie Végétales, BP 83, 33883 Villenave d’Ornon Cedex, France.
(3) UMR Interactions Plantes -Microorganismes et Santé Végétale, Centre de Sophia-Antipolis, BP 167, F06903 Sophia-Antipolis France.
[email protected]
Chez de nombreuses plantes, les mécanismes d’acclimatation à l’hypoxie se traduisent, entre
autres, par une augmentation du flux glycolytique (effet Pasteur) liée à l'induction d'enzymes
du métabolisme glucidique, de la glycolyse et de la fermentation du pyruvate. Par exemple, la
tolérance à l’hypoxie chez le maïs est associée à l’induction de l'hexokinase, qui catalyse la
phosphorylation du glucose, étape limitante de la glycolyse.
Chez la tomate, qui s’adapte mal au manque d’oxygène, l’hexokinase n’est pas induite lors
d'un traitement hypoxique. Cette absence d’induction est corrélée à une chute des nucléotides
et de la charge énergétique, et à une limitation du flux glycolytique. Le facteur limitant de
l’acclimatation à l’hypoxie serait lié à l’incapacité de cette plante à induire une activité
hexokinase.
Pour tester cette hypothèse, une étude comparative des réponses métaboliques, biochimiques
et moléculaires chez des plants de tomate témoins (variété MP-1) et des plants de tomates qui
surexpriment une activité HK a été entreprise. Deux lignées de tomates transformées ont été
utilisées : la lignée T1, surexprimant une HK d’Arabidopsis thaliana (AtHK1) et une lignée
Y29, surexprimant une HK de levure (ScHK2). Les plants de tomate ont été soumis à un
traitement hypoxique de 7 jours.
Les activités hexokinase, fructokinase et saccharose synthase ainsi que les activités du
métabolisme fermentaire (ADH, PDC et LDH), sont mesurées in vitro sur les racines des
plants témoins et transformés : aucune stimulation de l’hexokinase n’est observée. Par contre,
l’hypoxie entraîne une induction importante de la saccharose synthase, de l’alcool
déshydrogénase, de la lactate déshydrogénase et de la pyruvate décarboxylase. Les valeurs de
la charge énergétique sont également déterminées et montrent que les rapports ATP/ADP
baissent autant chez la variété sauvage (WT) que celles transformées (T1 et Y29). Enfin, des
mesures de vitesses de transport et de phosphorylation, in vivo, du glucose sont effectuées. Ce
dernier est aussi vite transporté et phosphorylé chez WT que T1 et Y29 (60% du marquage se
retrouvent dans la phase anionique).
L’ensemble des résultats obtenus montre que, chez la tomate, l’activité hexokinase n’est pas
le principal facteur limitant pour l’augmentation du flux glycolytique en hypoxie, le transport
des hexoses dans les racines serait également un paramètre d’acclimatation important.
117
S3-C3
Détection de gènes associés à la variation du cycle de floraison
chez une céréale majeure des zones semi-arides
Abdoul-Aziz SAÏDOU1,2, Cédric MARIAC1, Vivianne LUONG1, Jean-Louis
PHAM1, Gilles BEZANÇON2 et Yves VIGOUROUX1,2
1
IRD, Institut de Recherche pour le Développement, UMR DIA-PC IRD/INRA/Université de Montpellier
II/Sup-Agro, BP64501, 34394 Montpellier, France.
2
IRD, Institut de Recherche pour le Développement, UMR DIA-PC IRD/INRA/Université de Montpellier
II/Sup-Agro, BP11416, Niamey, Niger.
[email protected]
L’identification de gènes ayant fait l’objet de sélection lors la domestication ou à la suite de
ce processus évolutif est un sujet de recherche important pour le développement de notre
connaissance de l’évolution adaptative. Une des adaptations clefs pour la dissémination rapide
des plantes domestiquées est l’adaptation à différents climats. Nous avons voulu identifier des
gènes responsables de cette adaptation chez le mil. Nous avons ainsi développé chez cette
céréale majeure de la zone sahélienne une méthode d’association qui permet la détection de
variations génétiques associées avec un phénotype. Nous avons utilisé un panel de 90 lignées
génotypés à 27 loci microsatellites et 306 marqueurs AFLPs. La structure génétique de ce
matériel a été analysée en utilisant deux méthodes bayésiennes différentes, prenant en compte,
ou non, l’autofécondation. Les études d’associations ont été réalisées par modèle linéaire
mixte, en contrôlant à la fois la structure des populations et les relations familiales entre les
lignées. Nous avons d’abord estimé la capacité de cette méthode à limiter le taux de faux
positifs suivant la méthode bayésienne utilisée pour inférer la structure, le nombre de
populations considérées et les traits phénotypiques analysés. Nous avons aussi effectué des
simulations afin d’évaluer le pouvoir de la méthode à détecter des effets additifs. Finalement,
nous avons appliqué cette méthodologie à une série de huit gènes candidats, homologues de
gènes de la voie de la floraison chez les céréales. Nous avons trouvé sur les lignées des
associations significatives entre les polymorphismes du gène PhyC et des caractères dont la
date de floraison, la longueur de la chandelle et le diamètre de la tige. Pour valider cette
association, nous avons effectué une seconde analyse d’association sur un jeu de données
indépendant, comportant près de 600 variétés de mil du Niger. Nous avons pu confirmer
l’association entre la variation génétique au gène PhyC et les variations de phénotype chez le
mil.
118
S3-C4
Accumulation constitutive et préventive d’osmolytes ou de substances
apparentées aux phytoanticipines dans les feuilles de Poirier
F.R. Larher, R. Lugan, D. Gagneul*, C. Monnier, Y. Lespinasse** et A. Bouchereau
UMR APBV, INRA, Agrocampus Rennes, Université de Rennes 1, Campus de Beaulieu, Bât. 14A, 35042
Rennes Cedex, France, * Institute of Plant Biochemistry, Heinrich-Heine-University, 40225 Düsseldorf,
Germany and ** UMR GenHort (INRA/INH/UA) INRA-CR d’Angers-Nantes, 49071, Beaucouzé, France.
[email protected]
L’ajustement osmotique chez les plantes supérieures résulte d’un ensemble de processus
assurant l’adaptation du potentiel osmotique interne aux variations du potentiel hydrique externe via
des variations structurales et métaboliques intervenant au niveau des volumes cellulaires, de l’élasticité
pariétale et de l’osmolarité des solutions internes. Il permet, dans certaines limites, le maintien du
potentiel de turgescence nécessaire à la croissance notamment dans les situations de déficit hydrique.
Nous sommes particulièrement intéressés par l’identification des déterminants métaboliques qui, via la
production et l’accumulation actives de substances organiques hydrosolubles et non toxiques,
contribuent à l’augmentation de l’osmolarité interne. Dans cette affiche seront présentés les résultats
des profilages métaboliques effectués pour les feuilles adultes d’un ensemble de génotypes de poirier
cultivés dans un même verger du Centre INRA d’Angers.
Les déterminations portent sur les feuilles de 7 génotypes européens ou asiatiques. Elles
mettent en jeu des techniques de GC-FID, d’UPLC-UV et de spectroscopie de 1H-RMN et portent sur
les sucres solubles de faible masse moléculaire, les polyols linéaires et cycliques, les acides
organiques, les acides aminés libres, les bétaïnes et quelques composés phénoliques. Ceci permet
l’identification et la quantification de 45 métabolites. L’ensemble des données réunies fait l’objet
d’une ACP qui conduit, sur la base de phénotypes métaboliques discriminants à regrouper les
génotypes étudiés en 3 ensembles dévolus respectivement aux 4 variétés asiatiques, à la variété de type
Williams (sur différents porte-greffes) et aux 2 autres variétés européennes Conférence et Angelys.
Les phénotypes correspondants se démarquent sur la base de la spécificité des greffons et non sur celle
des porte-greffes. La teneur moyenne en sorbitol des feuilles adultes des 7 génotypes atteint 6.6% de la
matière sèche. Cet hexitol, à lui seul, représente de 30 à 40% des solutés intervenant dans l’osmolarité
des tissus foliaires. Il est plus abondant chez Williams que chez les variétés asiatiques. S’agissant de la
glycine betaïne, osmolyte azoté décrit par Gao et al., (2004)1 comme soluté majeur de la variété
asiatique Suli, il apparaît qu’elle n’est que très faiblement représentée (de 0.2 à 1.4 µmoles/gMS) que
ce soit chez les génotypes européens ou chez les asiatiques (y compris Suli). On ne peut donc lui
attribuer ici qu’un rôle osmotique mineur. Au contraire des substances telles l’arbutine, les acides
quinique et malique, le saccharose et l’acide chlorogénique sont beaucoup plus abondantes et
apportent elles aussi des contributions significatives au potentiel osmotique interne. Leur compatibilité
au niveau cellulaire, implicitement démontrée du fait de leur innocuité manifeste dans les feuilles de
poirier, reste cependant à éprouver avant de leur attribuer des fonctions typiques d’osmolytes. En ce
qui concerne l’arbutine, il est proposé que son accumulation, effective avant toute agression externe,
relève d’un système métabolique opérant préventivement et permettant de stocker sous une forme
glycosylée soluble l’hydroquinone, substance intervenant dans la défense contre les stress biotiques et
abiotiques. Tous les composés mentionnés, stockés de manière constitutive, exercent en plus de leur
rôle osmotique per se, des fonctions anti-oxydantes et protectrices vis-à-vis des agressions externes; ils
seraient donc apparentés sur le plan fonctionnel aux phytoanticipines.
1
X.-P.Gao et al., 2004. Abscisic Acid is Involved in the Water Stress-Induced Betaine Accumulation
in Pear Leaves. Plant Cell Physiol. 45 (6): 742-750.
119
S3-C5
Identification des gènes impliqués dans la tolérance du riz à la
salinité par l’approche SSH-microarray
Hoa Quang Le1,2, Ana Brasileiro1,3 , Dany Severac4, Cindy Aknin4,
Emmanuel Guiderdoni1, Christophe Périn1§
1
CIRAD, UMR DAP, TA A-96/03 Avenue Agropolis - 34398 Montpellier Cedex 5
Adresse actuelle: Institut de Biotechnologies et Techno-Alimentaire, Institut polytechnique de Hanoi
3
Adresse actuelle: Recursos Genéticos e Biotecnologia, Parque Estação Biológica - Caixa Postal 02372 - 70770900 Brasília, DF – Brazil
4
Montpellier Génopole Microarray Facility, 141 rue de la Cardonille 34396 Montpellier Cedex 5 France
2
Courriel: [email protected]
L’objectif de cette étude est d’identifier les gènes impliqués dans la tolérance du riz à un
stress salin modéré, proche des conditions naturelles. Pour cela, l’approche d’analyse de
l’expression des gènes a été choisie. Le choix des variétés modèles pour l’étude d’expression
des gènes a été guidé par une caractérisation physiologique de la tolérance à la salinité de trois
génotypes Nona Bokra, IR64 et IR31785. Cela a permis de suggérer l’existence de plusieurs
mécanismes d’adaptation chez la variété tolérante Nona Bokra tels que l’évitement de l’entrée
de Na+ dans les parties aériennes, l’accumulation de Na+ dans les gaines et le maintien de la
croissance des gaines. En utilisant la technique SSH (Suppression Subtractive Hybridization),
31 banques d’ADNc soustractives issues du stress salin modéré et du choc osmotique ont été
construites. L’analyse de microarrays portant 21000 clones d’ADNc issus de ces banques
soustractives a montré des différences importantes des profils d’expression des gènes entre la
variété tolérante Nona Bokra et la lignée sensible IR31785. Après 3 jours de stress, plus de
800 gènes présentaient un niveau d’expression différentielle chez la lignée sensible IR31785
alors que chez Nona Bokra seulement près de deux cents gènes étaient différement régulées
avec pour la plupart des gènes induits. Cependant, le niveau d’expression basal de plusieurs
gènes de stress chez Nona Bokra étaient beaucoup plus important que chez IR31785. Ces
derniers sont impliqués dans la synthèse de paroi cellulaire et surtout dans le processus de
lignification, la détoxication de ROS, la réparation de la structure des protéines, le transport
des ions. Ces résultats suggèrent que Nona Bokra possèderait des mécanismes de tolérance
préétablis qui permettent à cette variété de s’adapter aux conditions adverses du stress salin.
120
S3-C6
Amélioration de la tolérance aux stress salin et hydrique de
plantes transgéniques de tabac sur-exprimant le gène ZnFAl isolé
à partir d’une graminée halophyte A. littoralis
Rania Ben Saad, Nabil Zouari, Walid Ben Ramdhan, Jalel Azaza, Afif
Hassairi
Laboratoire de génétique moléculaire des plantes
Centre de biotechnologie de Sfax BP « 1177 » -3061- Sfax Tunisie
Email : [email protected]
La perception et la transduction des signaux qui mènent à la tolérance aux stress abiotiques,
font impliquer des interactions complexes des produits de différents gènes. Les protéines
possédant les deux domaines A20/AN1 en « doigt de zinc » sont présentes dans tous les
eucaryotes et sont bien caractérisées chez les animaux. Cependant leurs fonctions dans les
plantes sont mal connues. Nous avons cloné un gène "ZnFAl" qui code pour une protéine
possédant les deux domaines A20/AN1 à partir d’Aeluropus littoralis (une graminée
halophyte). L'étude de son profil d'expression dans A. littoralis a montré que ce gène est
induit par l’NaCl, le mannitol, l’ABA, le froid, la température élevée et le SA. Afin de valider
le rôle de ce gène dans la tolérance au stress abiotiques, il a été sur-exprimé dans des plantes
de tabac sous le contrôle du promoteur 35S-CaMV dupliqué. Les plantes de la génération F2
de trois clones transgéniques sont tolérantes à la salinité et à la sécheresse aux stades de
germination, de croissance végétative et de floraison. En effet, ces plantes sont capables de
continuer leur cycle et de produire des graines. Cependant, les plantes sauvages sont
incapables de survivre sous les conditions du stress testées. Donc, le gène ZnFAl paraît être
un gène candidat important pour améliorer la tolérance des plantes à la sécheresse et la
salinité. Nous avons aussi isolé le promoteur de ce gène « PrZnFAl » par la technique du
« chromosome walking ». L’étude in silico de ce promoteur a montré la présence de quelques
éléments régulateurs impliquée dans la réponse aux stress abiotiques. De plus, l’analyse
histochimique des plantes transgéniques de tabac exprimant le gène GUS sous le contrôle du
promoteur PrZnFAl a montré que ce dernier est actif que dans les tissus vasculaires.
Mots clés: Aeluropus littoralis, ZnFAl, stress abiotiques, tabac transgénique
121
S3-C7
Les transporteurs d’ions et leur rôle dans la tolérance des plantes
à la sécheresse et à la salinité
Khaled MASMOUDI
Centre de Biotechnologie de Sfax (CBS), Laboratoire de génétique moléculaire des plantes.
Route Sidi Mansour km 6 ; B.P’1177’ 3018 Sfax, Tunisie
Courriel: [email protected]
La sécheresse et la salinité du sol contribuent fortement à la chute des rendements des cultures
végétales qui peuvent atteindre les 70 à 80% selon l’intensité, la fréquence et la période du
stress. Ces problèmes sont particulièrement sévères dans les pays en développement et dans
les régions arides et semi-arides. Cette situation est aggravée par les changements climatiques,
avec des températures plus élevées et des précipitations moins fréquentes et qui sont le
résultat d’un réchauffement de la planète.
Le maintien de l’homéostasie ionique du cytoplasme est assuré par les transporteurs d’ions
qui sont impliqués dans différentes fonctions physiologiques d’importance majeure pour le
végétal. Les transporteurs d’ions du tonoplaste sont impliqués dans la séquestration des ions
Na+ dans la vacuole. Ce mécanisme est probablement un déterminant majeur de la tolérance
des plantes au stress salin. Toutefois, il existe un autre transporteur Na+/H+ antiport de type
SOS1, localisé au niveau de la membrane cytoplasmique et qui joue un rôle important dans la
tolérance à la salinité. Il est impliqué dans l’extrusion des ions Na+ vers l’extérieur ou encore
de les véhiculer via xylème vers les parties aériennes.
Deux gènes TNHX1 et TVP1, codant respectivement pour un antiport Na+/H+ vacuolaire
capable de séquestrer le sodium dans la vacuole et une pompe à protons, une pyrophosphatase
vacuolaire ont été cloné chez le blé à partir d’une banque cDNA. Ils assurent le maintien de
l’homéostasie ionique du cytoplasme. Une étude fonctionnelle de ces deux gènes chez des
levures mutantes (nhx1, ena1) a montré un phénotype de complémentation et une tolérance à
la salinité. La surexpression de ces deux transporteurs d’ions chez Arabidopsis thaliana a
montré que les plantes transgéniques ont manifesté une bonne croissance et une bonne
aptitude à survivre même avec des concentrations élevées en sel (200 mM NaCl). Les plantes
transgéniques accumulent beaucoup plus d’ions Na+ et K+ dans les feuilles que les plantes
non transgéniques. Les ions sodium qui pénètrent la cellule à partir du sol sont accumulés
durant l’ajustement osmotique, facilitant la déclinaison du potentiel hydrique (Ψw) de la
cellule.
Nous avons isolé chez le blé dur le cDNA complet codant pour l’antiport Na+/H+ localisé dans
la membrane plasmique (TdSOS1). L’étude fonctionnelle de ce gène a été effectuée dans des
levures mutantes dans le gène ena1 (AXT3K), qui sont incapables de croître dans un milieu
contenant une concentration en sel supérieur à 50 mM. Comme pour AtSOS1 et OsSOS1, la
protéine TdSOS1 est phosphorylée par une protéine kinase SOS2 hyperactive d’Arabidopsis
thaliana. La mutation de deux Serine en position 1136 et 1138 en Alanine (DSPS en DAPA)
réduit significativement la phosphorylation de TdSOS1. Une délétion dans une partie de la
région C-terminale de la protéine TdSOS1, génère une protéine SOS1 hyperactive qui agit
sans l’activation de la protéine kinase SOS2. Cette hyperactivité est produite par l’élimination
d’un domaine inhibiteur, qui contient les sites de phosphorylation de la protéine SOS1.
122
S3-C8
Rôle de transporteurs de sodium et de potassium chez le riz :
analyse des propriétés fonctionnelles par électrophysiologie
Jabnoune M1,2 , Véry AA1, Abdelly C2 et GUIDERDONI E3
1
Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes, UMR 5004, Agro-M/INRA/CNRS/UMII, INRA,
Place Viala, 34060 Montpellier Cedex 2, France
2
Laboratoire d'Adaptation Des Plantes aux Stress Abiotiques, Centre de Biotechnologie
de Borj Cédria, BP 901, 2050 Hammam-Lif, Tunisie
3
UMR Développement et amélioration des plantes 03, Avenue Agropolis,
34398 Montpellier Cedex 5 - France
[email protected]
La salinité du sol est un des facteurs limitatifs majeurs de la productivité agricole.
Récemment, il a été montré que des transporteurs membranaires de K+ et/ou Na+ jouent un
rôle crucial dans la tolérance des plantes au stress salin.
Tous ces systèmes transportent Na+ et certains d’entre eux sont également perméables à K+.
Chez le riz, cette famille comporte 7 à 9 membres selon le cultivar. L'un d'entre eux a été
récemment identifié comme correspondant à un QTL important de la résistance de la plante
au stress salin (Nature Genetics, 2005, 37 : 1141-1146). Les propriétés fonctionnelles des
autres membres de cette famille sont encore peu connues. Nous avons développé, dans une
première étape, un programme d'analyse électrophysiologique en système hétérologue, après
expression dans l’ovocyte de xénope, de 3 d'entre eux. De façon intéressante, ces 3
transporteurs ont montré des propriétés fonctionnelles différentes en terme de sélectivité
ionique, direction du transport, affinité et interaction entre K+ et Na+ dans le processus de
transport suggérant des types fonctionnels différents. Le croisement de ces résultats avec les
données de localisation et d’expression disponibles suggère fortement que les différents
membres de cette famille de transporteurs participent à l'homéostasie potassique et sodique de
la plante mais à travers des fonctions différentes. Dans une deuxième étape, notre intérêt s’est
porté sur un de ces transporteurs, exprimé dans les tissus périphériques de la racine et connu
pour être induit dans des conditions de faible teneur du sol en K+ (Plant J., 2001, 27: 129138 ; Plant J., 2003, 34 : 788-801).
Nos résultats dans l’ovocyte de xénope suggèrent que ce système pourrait être impliqué dans
l'absorption à haute affinité de K+ et Na+ par les racines. Nous avons isolés des lignées
mutantes invalidées dans le gène correspondant ("disruption" par un rétrotransposon TOS) et
avons démarré une étude de la fonction de ce gène dans la racine par la mesure du potentiel de
membrane des cellules corticales et des influx nets de K+ et Na+ dans la racine.
Notre hypothèse est que ce transporteur possède dans la racine de riz une activité de type
symport Na+:K+, un mécanisme de couplage énergétique non encore identifié chez les plantes
supérieures.
123
S3-C9
Implication des cellules de transfert phloémiennes dans la
tolérance à la salinité d’une luzerne vivace :
Medicago sativa cv Gabès
Néziha Ghanem Boughanmi1 & Pierrette Fleurat-Lessard2
1
Faculté des Sciences de Bizerte, Université 7 Novembre à Carthage
Laboratoire de Physiologie et Biochimie Végétales, UMR CNRS 6161, Université de Poitiers
2
La compréhension des mécanismes de tolérance des plantes est indispensable pour le développement de
stratégies transgéniques, et ce, en particulier dans le cas du stress salin qui constitue l’une des contraintes
abiotiques majeures. La croissance des plantes est tributaire du bon fonctionnement des feuilles assimilatrices
dont la protection est cruciale en conditions de salinité particulièrement chez les Glycophytes pour lesquelles,
la concentration en sel des feuilles augmente avec le temps comme conséquence de la transpiration, la
majorité des plantes cultivées appartenant à cette catégorie de plantes.
Le maintien de niveaux bas en Na+ au niveau des feuilles assimilatrices se ferait, entre autres, par sa
réabsorption à partir des vaisseaux de xylème et/ou sa recirculation par le phloème par les cellules de transfert
xylémiennes (Kramer et al. 1977) et phloémiennes (Winter 1982) respectivement. Ces cellules de transfert
jouent un rôle central dans les échanges de solutés entre l’apoplasme et le symplasme grâce au développement
de leurs invaginations pariétales doublées par une membrane plasmique élargie riche en transporteurs de
solutés (Offler et al. 2003). Par ailleurs, le transporteur de Na+, AtHKT1 s’est avéré opérer aussi bien lors de
la réabsorption du sodium à partir des vaisseaux de xylème (Sunarpi et al. 2005) que pour sa recirculation par
le phloème (Berthomieu et al. 2003).
La recirculation des solutés est connue pour emprunter la voie des assimilats (Marschner et al.
1997) dont la collecte se produit au niveau des veines mineures par les cellules compagnes. Lorsque ces
dernières présentent les caractéristiques de cellules de transfert, comme c’est le cas de la famille des Fabacea,
cela confère aux plantes une adaptation particulière à la recirculation intraveinale des solutés (Pate et Gunning
1972).
Dans ce contexte, nous avons étudié, chez une espèce fourragère vivace autochtone des oasis
tunisiennes (Medicago sativa cv Gabès), l’effet d’un stress salin de forte intensité (150 mM) et de longue
durée (4 semaines) sur les aspects ioniques et structuraux des feuilles assimilatrices. Une attention particulière
a été portée au complexe phloémien des veines mineures et de la nervure principale respectivement
impliquées dans la collecte et le transport à longue distance des assimilats/solutés.
Nos résultats ont montré que les cellules de transfert sont impliquées dans la tolérance à la salinité du cultivar
Gabès. En effet, nous avons observé une stimulation du développement des invaginations pariétales de
cellules de transfert phloémiennes (cellules compagnes) particulièrement dans les veines mineures. Dans ces
dernières, l’intensification des invaginations pariétales traduirait leur implication dans la recirculation du Na+
vers les racines et/ ou le milieu extérieur via la nervure principale. Dans cette dernière, l’induction précoce
des cellules de transfert à partir du cambium, et leur altération structurale est plus à relier à leur implication
dans le transport à longue distance du Na+ qu’à une intensification du transport des assimilats qui est plutôt
déficient comme en atteste l’accumulation des grains amidon dans le mésophylle. D’autre part, la mesure du
Na+ (par Secondary Ion Mass Spectroscopy) montre une accumulation de cet ion dans le phloème et
particulièrement dans le complexe phloémien des nervures des feuilles assimilatrices étudiées.
Les modifications structurales des cellules de transfert phloémiennes et l’accumulation du Na+ dans le
complexe phloémien plaide en faveur de l’implication de telles cellules dans la tolérance à la salinité de
Medicaco sativa vc Gabès. La localisation de transporteur de sodium au niveau de leur membrane élargie sous
l’effet du sel confirmerait leur rôle dans la recirculation du Na+.
124
S3-C10
Caractérisation des bactéries fixatrices d'azote de trois
légumineuses spontanées des régions arides de la Tunisie
Mosbah MAHDHI*, Philippe de LAJUDIE** et Mohamed MARS M*
*
Laboratoire de Biotechnologies Végétales Appliquées à l’Amélioration des Cultures, Faculté des Sciences
de Gabès, Cité Erriadh Zrig 6072 Gabes, Tunisie
Email : [email protected]
**
Laboratoire des Symbioses Tropicales et Meditérranènnes (LSTM) UMR 113
IRD/CIRAD/AGRO-M/UM-II, USC INRA Campus International de Baillarguet TA9 A82/ J 34398
MONTPELLIER Cedex 5 France
Beaucoup de plantes de la famille des légumineuses sont capables de croître dans des sols
pauvres, et jouer souvent un rôle primordial pour la colonisation des milieux dégradés, la
restauration et le maintien des écosystèmes, notamment dans les zones arides.
Grâce à leur capacité à établir des symbioses fixatrices d'azote avec des bactéries du sol
collectivement nommées rhizobium, ces plantes contribuent de façon importante à
l'enrichissement du sol en matière organique riche en éléments azotés.
Dans cette étude nous présentons une analyse des bactéries isolées des nodules de racines
de trois légumineuses sauvages (Retama raetam, Genista saharae, Argyrolobium uniflorum)
des zones arides de la Tunisie, peu prospectées, et d’importance capitale en tant que fourrage,
pour la fixation des dunes, la fertilisation et la réhabilitation des sols dégradés.
Une analyse de la diversité phénotypique, génotypique et symbiotique des populations
locales de rhizobium de ces légumineuses a été conduite par une approche polyphasique.
Une analyse moléculaire des isolats a été réalisée d’abord en développant le marqueur
RFLP-PCR pour la région de l’ADNr 16 S et celui de la région intergénique (IGS) de l’ADNr
16S-23S. Cette analyse a été poursuivie par séquençage totale (ou partielle) de l’ADNr 16 S.
In vitro, les isolats bactériens ont montré, pour leur majorité, une adaptation spécifique
aux températures et à la salinité élevées de sol qui caractérise ces régions arides.
Phylogénétiquement, les isolats de ces légumineuses se sont montrés très diversifiés et ils
peuvent être affiliés aux genres Sinorhizobium et Rhizobium1,2. Des isolats appartenant aux
genres Phyllobacterium1 et Agrobacterium2 ont été également isolés des nodules de racine de
Genista et Argyrolobium respectivement. Néanmoins, ils sont incapables de former des
nodules sur leurs plantes hôte d’origine. Ces bactéries ont été décrites, dans la littérature,
comme endophytes ou colonisant la surface des racines ou l’intérieur des nodules.
Un fait particulièrement remarquable est qu’aucun des isolats étudiés n’est apparenté à
des bactéries à croissance lente du genre Bradyrhizobium qui a été décrit comme dominant au
niveau des nodules d’autres espèces de Retama et Genista.
L’évaluation de l’infectivité et l’efficience des isolats caractérisés a également montré une
large diversité des propriétés symbiotiques Les isolats les plus efficients appartiennent au
genre Sinorhizobium et Rhizobium.
L'efficacité de fixation de l'azote a été importante chez certains isolats bactériens qui
peuvent donc être considérés dans des programmes revégétalisation des sols dégradés.
Mots-clés: Rhizobium, zones arides, légumineuses, Tunisie
1. M. Mahdhi, A. Nzoué, F. Gueye, C. Merabet, P. de Lajudie and M. Mars (2007). Phenotypic and genotypic
diversity of Genista saharae microsymbionts from the infra-arid region of Tunisia. Letters in Applied
Microbiology. 54: 604-609.
2. M. Mahdhi, P. de Lajudie & M. Mars (2008). Phylogenetic and symbiotic characterization of rhizobial
bacteria nodulating Argyrolobium uniflorum in Tunisian arid soils. Can J. Microbiol. 54 (3): 209-217.
125
S3-C11
Architecture racinaire et efficience d’utilisation de l’azote chez
deux génotypes de colza cultivés en conditions contrastées
d’alimentation azotée
B. Albert 1,2,3,4,5, A. Laperche 1,2,3, M. Orsel 1,2,3, M. Bregeon 1,2,3,
S. Busnot 4,5 et C. Bissuel 4,5
1
INRA, UMR 118 APBV, F-35653 Le Rheu, France
Agrocampus Rennes, UMR 118 APBV, F-35042 Rennes, France
3
Univ. Rennes 1, UMR 118 APBV, F-35000 Rennes, France
4
INRA, UMR 1069 SAS, F-35653 Le Rheu, France
5
Agrocampus Rennes, UMR 1069 SAS, F-35042 Rennes, France
[email protected]
2
La culture du colza d’hiver (Brassica napus L.) est actuellement en plein essor en France,
pour satisfaire des besoins alimentaires croissants (huile), mais aussi pour répondre à de
nouveaux besoins non alimentaires (agrocarburant). Cependant, pour concilier production,
diminution des impacts environnementaux et rentabilité de la culture, une meilleure gestion
du bilan énergétique de la culture paraît indiscutable. La sélection de génotypes plus efficients
à utiliser l’azote, c'est-à-dire aptes à valoriser efficacement l’azote absorbé pour leur
croissance et/ou à mieux absorber l’azote disponible du sol, permettrait d’adapter des
itinéraires techniques à bas niveaux d’intrants. Ces génotypes seraient capables, dans ce
contexte, i) de limiter les pertes de rendement pour des conditions d’alimentation azotées
réduites, et ii) de résister à des carences temporaires plus fréquentes quand la fertilisation est
pilotée au plus juste des besoins de la culture.
L’objectif de notre expérience est de comparer et de quantifier les différences d’adaptation au
déficit azoté, de deux génotypes de colza présentant une efficience d’utilisation de l’azote
(NUE) contrastée, en étudiant plus précisément la contribution de l’absorption à cette
différence de NUE, par une étude fine de l’architecture racinaire.
Une expérimentation de type split-plot a été conduite au champ en 2006-2007 et 2007-2008.
Les deux génotypes ont été soumis à deux niveaux de fertilisation azotée calculés à partir de
la dose X, estimée par la méthode du bilan prévisionnel (Cetiom) : une fertilisation optimale
(X+30 kg N.ha-1) et une fertilisation limitante (X-50 kg N.ha-1). Chaque combinaison, azote ×
génotype, a été répétée sept fois. La réponse du peuplement à ce déficit azoté a été analysée
au cours du cycle de culture, aux stades clés de développement du colza : fin de l’automne,
sortie d’hiver, début et fin de floraison, et récolte. Les variables suivantes ont été mesurées
et/ou calculées pour caractériser conjointement développement et croissance tant aérienne que
racinaire : l’indice foliaire (LAI), la matière sèche accumulée (MS), le rendement (dont le
poids de mille grains PMG), les teneurs en huile et protéines des graines ; la teneur en azote
des différents organes, la quantité d’azote absorbé dans la MS, l’indice de nutrition azotée
(INN) ; la cartographie des horizons de sol explorés par le système racinaire (de 0 à 120 cm),
la densité et la longueur racinaires.
Les résultats devraient montrer s’il existe des différences d’architecture racinaire et
d’occupation spatiale du sol, corrélées ou non à des différences d’absorption entre les deux
génotypes et/ou entre niveaux de fertilisation. Les perspectives sont aussi d’identifier des
indicateurs écophysiologiques permettant de caractériser des collections de génotypes et, à
terme, des déterminants génétiques pertinents de la NUE chez le colza.
Mots-clés : Brassica napus L., absorption d’azote, cartographie racinaire
126
S3-P1
L’acide salicylique améliore la tolérance de la tomate cultivée
(Lycopersicon esculentum Mill.) à la contraine saline
Farouk ABIDI, Hela BEN AHMED, Arafet MANAA & Ezzeddine ZID
Unité d’Ecophysiologie et Nutrition des plantes. Département de Biologie. Faculté des Sciences de Tunis.
Campus Universitaire. 1060 Tunis. [email protected]
L’objectif de ce travail est d’évaluer l’effet de l’application racinaire de l’acide salicylique
(AS) sur la tolérance à NaCl de la tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) var. Marmande.
Cette évaluation concerne la croissance, la perméabilité membranaire, la teneur en
chlorophylle et la nutrition minérale de la plante durant le stade juvénile. Des plantules issues
de semis ont été cultivées en salle climatisée sur des milieux nutritifs enrichis en NaCl 100
mM et contenant ou non de l’acide salicylique (0,01 mM). Après 21 jours de traitement, la
masse de matière sèche des racines, tiges et feuilles, ainsi que la teneur en K+, Na+ et Cl- de
ces trois organes ont été déterminées. La perte d’électrolytes au niveau des feuilles ainsi que
les teneurs en chlorophylle a et b ont été déterminées. L’addition de NaCl 100 mM dans le
milieu de culture affecte le développement en induisant une diminution de la masse de
matière sèche de la plante entière de 65 %. La croissance pondérale des tiges est réduite de
70% en présence de NaCl, et seulement de 15% lorsque l’acide salicylique est ajouté au
milieu. De même, sur milieu salin, la biomasse des feuilles est réduite de 67 %, alors que
l’ajout de l’acide salicylique dans le milieu l’augmente de 22 % par rapport au témoin. La
diminution de la croissance sur sel est associée à la réduction de l’approvisionnement de la
plantule en éléments indispensables, particulièrement en potassium. En Effet, le sel diminue la
teneur en ce cation de 62% par rapport au témoin au niveau des tiges et de moitié au niveau
des racines et des feuilles. Alors que l’addition de l’acide salicylique (0,01 mM) dans le
milieu salé atténue cette diminution. En effet, la baisse n’est que de 35% au niveau des
feuilles et des racines et de 52 % au niveau des tiges. La présence d’AS dans le milieu salé
diminue l’accumulation du sodium et du chlorure dans les organes aériens. Les plantes
soumises à NaCl se caractérisent par un taux élevé de pertes d’électrolytes au niveau des
feuilles et surtout au niveau des racines. Le pourcentage de dommage des membranes diminue
lorsqu’on ajoute l’AS dans le milieu salé. Ainsi l’AS protége les membranes des dommages
provoqués par le sel. Cette protection résulte probablement de la stimulation de l’absorption
du calcium dont le rôle principal est d’assurer l’intégrité membranaire. En effet, au niveau des
feuilles et en présence de NaCl les teneurs en calcium baissent de 32%, ces teneurs sont
stimulées de 10% au niveau des feuilles des plantes soumises à NaCl et traitées par l’AS. Les
teneurs en chlorophylle a et b diminuent considérablement au niveau des feuilles de plantes
stressées. Cette diminution est de l’ordre de 45%. L’application racinaire de l’AS augmente
les teneurs en chlorophylle totale de 3% par rapport au témoin chez les plantes soumises à
NaCl. Cette stimulation est probablement en relation avec l’amélioration de l’absorption et de
l’accumulation du magnésium. En effet, le stress salin réduit les teneurs en magnésium de
moitié au niveau des feuilles, cette réduction n’est que de 30 % lorsqu’on ajoute l’AS dans le
milieu. En conclusion, la présence d’acide salicylique 0,01 mM dans un milieu contenant
NaCl 100 mM améliore la tolérance au sel chez la tomate var. Marmande, en assurant une
meilleure alimentation de la plante en K+ et Ca2+ et en limitant l’absorption, le transport et
l’accumulation de Na+ et Cl- dans les organes photosynthétiques.
Mots clés : salinité, tomate, acide salicylique, nutrition minérale, pertes d’électrolytes. .
127
S3-P2
Aspects physiologiques et biochimiques de la réponse au sel du
basilic (Ocimum basilicum)
Houneida Attia*, Najoua Karray-Bouraoui, Ahlem Ellili & Mokhtar
Lachaâl
Physiologie et Biochimie de la Tolérance au Sel des Plantes, Département de
Biologie, Faculté des Sciences de Tunis, Campus Universitaire, 2092 Tunis El
Manar, Tunisie
*[email protected]
L’identification et la diversification de la production des plantes d’intérêt médicinal bien
adaptées aux conditions contraignantes des milieux arides (salinité, sécheresse, fortes
températures, etc…) passent par la compréhension des mécanismes physiologiques et
biochimiques impliqués dans leur tolérance à ces conditions. On s’est proposé d’étudier, dans
ce travail, les réponses au sel de deux variétés basilic (Ocimum basilicum), à grandes et à
petites feuilles, en utilisant des critères physiologiques et biochimiques.
Dans une première expérience, des plantules âgées de 30 jours sont cultivées pendant
deux semaines sur milieu liquide additionné de NaCl 50 mM. Au terme de cette période de
traitement, les mesures ont porté sur les paramètres de croissance (biomasse sèche, surface et
nombre des feuilles) et de nutrition minérale (teneurs en Na+, K+ et Ca2+). Une variabilité de
la réponse au sel de la croissance du basilic, mesurée par la surface et du nombre des feuilles,
est ainsi mise en évidence, indiquant que la variété à feuilles larges est moins sensible au sel
que la variété à feuilles réduites. Parallèlement à ses effets sur la croissance, le sel a entraîné
une accumulation excessive de Na+ notamment dans les parties basses de la plante (tiges et
racines), épargnant ainsi les feuilles des effets toxiques de ce cation. Toutefois, cette
caractéristique n’a pas permis une discrimination nette des deux variétés. En revanche, le sel a
induit des perturbations nutritionnelles plus importantes chez la variété à petites feuilles, la
plus sensible, à savoir une restriction sur l’alimentation potassique des tiges et sur
l’alimentation calcique des feuilles.
Deux expériences sont ensuite réalisées ayant pour objectif d’étudier les capacités du
transport du sodium par le xylème et par le phloème. Dans la première, la concentration de ce
cation est déterminée dans la sève xylémique collectée sur des plantes cultivées pendant 24 h
et 15 jours sur milieu liquide additionné ou non de NaCl 25 mM. La seconde, utilisant la
technique du girdling, permet d’estimer la réexportation du sodium par le phloème sur des
plantes âgées de 45 jours et cultivées pendant 24 h en présence de NaCl 50 mM. L’ensemble
des résultats montre que le basilic est capable de limiter la sécrétion de Na+ dans le xylème de
ses racines, tout en maintenant un transport important de K+, et de le réexporter par le
phloème vers ses parties basales, mais d’une manière presque identique chez les deux
variétés.
Les activités enzymatiques antioxydantes sont enfin déterminées sur des plantes cultivées
dans les mêmes conditions, afin de rechercher des marqueurs de stress cellulaire liés aux
effets osmotiques et nutritionnels du sel. Les résultats révèlent une stimulation de l’activité
SOD au niveau des feuilles, plus importante chez la variété à grandes feuilles que celle à
petites feuilles, et une diminution des activités POX et CAT aussi bien dans les feuilles que
dans les tiges, chez les deux variétés de basilic.
128
S3-P3
Modifications physiologiques et anatomiques induites par NaCl
chez la tomate cultivée (Lycopersicon esculentum Mill.)
Héla Ben Ahmed, Mouhiba Ben Nasr, Najoua Boutaghane, Ezzeddine Zid
Unité d’Ecophysiologie et Nutrition des Plantes. Université Tunis El Manar. Faculté des Sciences de Tunis.
Département de Biologie. Campus Universitaire. 1060 Tunis. Tunisie. [email protected]
La croissance végétative et la composition minérale ont été étudiées chez deux variétés de
tomate commerciales (Lycopersicon esculentum Mill.) Amico et Cerise, exposées au stade
jeune à la contrainte saline (NaCl 100 mM). L’étude a été complétée par des coupes
anatomiques de racines, tiges et feuilles. Les cultures ont été conduites pendant 18 j sur milieu
synthétique liquide, en conditions semi-contrôlées de laboratoire: éclairement artificiel 100
µmol. m-2 s-1, photopériode 16 h, température 25°C jour/18°C nuit, et humidité relative 60 à
85%. La variété Cerise s’est distinguée de la variété Amico par une meilleure production de
biomasse en absence, comme en présence de NaCl. Chez les deux variétés, le sel n’a pas
d’effet sur la croissance du système racinaire. Par contre, il exerce une action dépressive
significative sur la biomasse des parties aériennes. La sensibilité relative au sel des tiges est
plus marquée chez Cerise (-54%) que chez Amico (-40%), alors que celle des feuilles est la
même pour les deux variétés (-35%). L’analyse de la composition minérale des deux variétés
révèle que le sel diminue de façon marquée les teneurs en K+ des différents organes. Il en est
de même pour les teneurs en Ca2+ des racines et des feuilles, mais non celles des tiges. Ces
modifications suggèrent un défaut d’alimentation en ces deux cations essentiels pour la
croissance. Les teneurs en Na+ et Cl- des racines sont comparables chez les deux variétés.
Cependant, Amico se distingue de Cerise par des organes aériens plus riches en Na+, mais
moins chargés en Cl-.
La salinité entraîne, au niveau de la racine principale à 2,5 cm du collet, une diminution de
l’épaisseur des cellules du cortex et de la moelle, plus marquée chez Cerise que chez Amico.
En outre, chez Amico et non chez Cerise, le sel induit une augmentation de la lignification des
vaisseaux conducteurs du xylème, et une réduction du nombre de ces vaisseaux. Dans la tige,
qui apparaît comme l’organe le plus sensible au sel, l’effet de la salinité s’exprime chez les
deux variétés par une diminution du nombre des assises cellulaires corticales, accompagnée
chez Amico par une réduction de la taille des cellules médullaires. Au niveau de la feuille de
rang 2, le nombre et le diamètre des vaisseaux conducteurs du xylème de la nervure
principale, sont diminués chez les deux variétés. Ainsi, dans les différents organes, le sel
affecte à la fois la multiplication et l’élongation cellulaire.
Mots clés : sel, tomate, croissance, nutrition, anatomie.
129
S3-P4
Mécanismes de résistance à la salinité à l’échelle de la plante
entière et à l’échelle cellulaire chez la canne à sucre (Saccharum sp.)
Ch. B. GANDONOU1,2,3, C. AGBANGLA2, C. AHANHANZO1 , T.
ERRABII1, J. ABRINI1, M. IDAOMAR1 et N. SKALI SENHAJI1
1
Laboratoire de Biologie et Santé, Université Abdelmalek Essaadi,
Faculté des Sciences de Tétouan, B.P. 2121 Tétouan, Morocco.
2
Laboratoire de Génétique et des Biotechnologies, Faculté des Sciences et Techniques (FAST/UAC),
01B.P.526, Cotonou, Bénin.
3
Centre Béninois de la Recherche Scientifique et Technique (CBRST), Immeuble SOGLO, Maro Militaire,
03B.P. 1665 Cotonou, Bénin
courriel : [email protected] / [email protected]
La salinité est l’un des principaux facteurs environnementaux qui limitent la
production agricole à travers le monde (Wei et al., 2003). Notre travail vise à contribuer à
élucider les mécanismes impliqués dans la résistance au stress salin chez la canne à sucre
aussi bien à l’échelle de la plante entière, à l’échelle cellulaire qu’au niveau de lignées
cellulaires sélectionnées in vitro pour leur résistance.
A l’échelle de jeune plante, l’étude a été réalisée en milieu hydroponique en présence
de NaCl à 0, 17, 34 et 68 mM appliqué pendant deux semaines sur des plantes âgées de 3
semaines. L’étude a porté sur les variétés CP66-346 et CP65-357 respectivement résistante et
sensible au sel (Gandonou, 2006). A l’échelle cellulaire, l’étude a été effectuée sur des cals
issus des variétés NCo310 et CP65-357 respectivement résistante et sensible à l’échelle
cellulaire (Gandonou et al., 2005). Les cals sont cultivés in vitro pendant 4 semaines en
présence 0, 34 68 et 102 mM de NaCl. Les cals d’une lignée résistante sélectionnée in vitro
(Gandonou et al., 2006) ont été cultivés pendant 5 semaines en présence de 68 mM de NaCl
pour la caractérisation de la résistance acquise.
Les résultats obtenus indiquent que la résistance de la variété CP66-346 à l’échelle de
la plante est liée à une accumulation de Na+, Cl-, de sucres et de protéines solubles dans les
feuilles associée à une bonne alimentation en K+ tandis qu’à l’échelle cellulaire, la résistance
de la variété NCo310 serait due à une accumulation de Cl- et de sucres solubles associée à une
bonne alimentation en K+. Il s’agit donc d’un mécanisme d’inclusion d’ions. Cette inclusion
d’ions salins est accompagnée par une accumulation de sucres solubles dans les feuilles ou
dans les cals associée à une bonne alimentation en K+. La proline apparaît plus comme un
symptôme du stress subi qu’un indicateur de résistance. La caractérisation des cals issus de la
lignée cellulaire sélectionnée in vitro montre que la résistance acquise est liée plutôt à une
exclusion des ions Cl- indiquant que cette lignée peut exploiter des mécanismes différents de
ceux impliqués dans la résistance des cals provenant de variétés. La résistance acquise par
cette lignée est aussi due au maintien d’une bonne alimentation en K+ ; la proline et les sucres
solubles semblent également jouer un rôle important dans cette tolérance.
Mots-clés : Canne à sucre, stress salin, mécanismes de résistance, culture en hydroponique,
culture in vitro, sélection in vitro
130
S3-P5
Effets des conditions environnementales et du stade de
développement sur les capacités antioxydantes chez
Mentha pulegium L.
Najoua Karray-Bouraouia*, Haifa Hamrounia, Rebhi Mokdedb, Hounaïda
Attiaa, Riadh Ksourib, Mokhtar Lachaâla
a
Physiologie et Biochimie de la Tolérance au Sel des Plantes, Faculté des Sciences de Tunis,
Campus Universitaire, 1060 Tunis, Tunisie
b
Laboratoire d’Adaptation des Plantes aux Stress Abiotiques, CBBC, Technopole de Borj
Cedria, 2050 Hammam-Lif, Tunisie
*[email protected]
Mentha pulegium L. (Lamiaceae) est largement utilisée dans la médecine traditionnelle et
dans les industries pharmaceutiques, phytopharmaceutiques et agroalimentaires, et ce en
raison de sa capacité de produire des composés phénoliques et des huiles essentielles. Quatre
provenances de M. pulegium du nord tunisien (Bouarada, Jdeida, Soliman et Takelsa) sont
utilisées dans ce travail pour étudier, dans un premier temps, les effets du stade de
développement (végétatif, bouton floral, fleur), des conditions environnementales et de leur
interaction sur le contenu des organes aériens en composés phénoliques (polyphénols totaux,
flavonoïdes et tannins condensés) et sur leurs activités antioxydantes (capacités d’élimination
du DPPH et des superoxydes). Les résultats ont révélé une forte dépendance de ces
paramètres vis-à-vis des conditions environnementales, du stade de développement et de leur
interaction. La provenance Soliman a affiché les meilleures teneurs et activités antioxydantes,
au stade bouton floral (conditions environnementales sévères). Par contre, les autres
provenances ont montré des capacités modérées (Takelsa) ou faibles (Bouarada et Jdeida au
stade végétatif).
Les réponses physiologiques et biochimiques des deux provenances, Soliman et Takelsa,
sont étudiées ensuite, en conditions contrôlées, en présence de NaCl (0 et 35 mM). Après
deux semaines de traitement, le sel a entraîné une réduction de la croissance, de 16 % par
rapport à celle du témoin chez la première provenance, et de 25 % chez la seconde. Ces effets
se sont accentués (réduction de 25 et 50 % respectivement) après une durée de traitement plus
longue (quatre semaines). La sensibilité relativement plus marquée de la croissance de
Tekelsa est associée à une plus forte accumulation de Na+ dans ses organes et à une baisse de
leur approvisionnement en K+ Cette perturbation de l’homéostasie ionique est concomitante
de dommages oxydatifs plus sévères chez cette provenance, comme il est attesté par les
variations de la perte d’électrolytes et de la teneur en MDA dans les feuiles et les racines de la
plante. Parallèlement, une forte stimulation par le sel (50 mM) de l’activité de la catalase est
enregistrée dans les feuilles et surtout dans les racines des deux provenances, notamment chez
Soliman. En outre, l’activité de la Gaïacol peroxydase n’est pas modifiée par le traitement
salin de courte durée (15 jours) dans les feuilles, et elle est même diminuée à plus long terme,
chez les deux provenances. Par contre, une stimulation de cette activité par le traitement salin
est notée dans les racines, et elle est légèrement plus marquée chez Soliman surtout après une
longue durée de traitement (45 jours).
L’ensemble de ces résultats suggère que la capacité de la menthe à supporter la salinité
des eaux d’irrigation et des sols soit liée à une aptitude à contrôler l’absorption et le transport
du sodium dans ses organes ainsi qu’à une activité antioxydante suffisante pour se protéger
contre les dommages oxydatifs.
131
S3-P6
Importance du contrôle du transport du sodium dans les feuilles
pour la tolérance au sel : comparaison d'Arabidopsis thaliana et
Thellungiella halophila
Sabah M’raha, Zeineb Ouerghi-Abidia, Catherine Berthomieub, Michel
Havauxb, Mokhtar Lachaâla*
a
Physiologie et Biochimie de la Tolérance au Sel des Plantes, Faculté des Sciences de Tunis,
Campus Universitaire, 1060 Tunis, Tunisie
b
Laboratoire d’Ecophysiologie de la Photosynthèse, DEVM, CEA-Cadarache, 13108 Saint-Paul-lezDurance, Cedex, France
*[email protected]
Thellungiella halophila est une petite Brassicacée proche d’Arabidopsis thaliana, qui a été
proposée comme modèle de halophyte pour la génomique fonctionnelle. Les réponses au sel
de ces deux espèces sont comparées dans ce travail à l’aide d’approches physiologiques et
biochimiques. Divers paramètres de croissance, de développement et de nutrition minérale
sont déterminés sur des plantes cultivées en conditions contrôlées sur milieux enrichis en
NaCl. Une inhibition de la croissance par NaCl est notée à partir de 50 mM chez A. thaliana,
et de 100 mM chez T. halophila. Cette sensibilité au sel de la croissance est due à une baisse
de l’expansion des feuilles chez les deux espèces, et aussi à un retard dans l’initiation foliaire
chez A. thaliana. Un dessèchement apical de ces organes apparaît en présence de NaCl 200
mM chez A. thaliana, mais non chez T. halophila. Plusieurs traits physiologiques
accompagnent la tolérance au sel de cette dernière, entre autre une moindre accumulation de
Na+ dans ses feuilles et une sélectivité plus forte en faveur de K+.
La cinétique d’accumulation du sodium dans les disques foliaires excisés est comparée à
celle de feuilles en place sur des plantes intactes ou dépourvues du quart apical de leurs
racines (pour libérer l’accès au xylème du sel du milieu). Cette étude montre que (i)
l’accumulation de Na+ dans les feuilles est limitée par la traversée radiale de la racine, et (ii)
ce contrôle est plus efficace chez T. halophila que chez A. thaliana.
Des indicateurs de stress dans les tissus foliaires sont ensuite recherchés sur des plantes
cultivées sur milieux différemment salés. Plusieurs paramètres descripteurs du
fonctionnement de l’appareil photosynthétique sont mesurés. Le niveau des chlorophylles
foliaires de T. halophila reste stable à toutes les concentrations de sel, alors que celui d’A.
thaliana est fortement diminué. Les mesures de fluorescence indiquent que le transfert des
électrons de la chaîne photosynthétique est perturbé en présence de sel chez cette dernière
espèce. Cette perturbation est associée à une diminution de l’activité photosynthétique allant
jusqu’à l’inhibition totale à 100 et 200 mM. La fermeture des stomates et la baisse de
l’activité de la Rubisco sont les raisons essentielles de cette inhibition. Chez T. halophila, en
revanche, l’inhibition de l’émission de l’O2 photosynthétique par le sel est moins marquée et
elle est liée seulement à une diminution de la conductance stomatique, l’activité de la Rubisco
n’étant pas modifiée. Ces différences interspécifiques ne sont pas dues à un déséquilibre
hydrique car, excepté à 200 mM, l’effet du sel sur l’hydratation des tissus foliaires est
similaire chez les deux espèces, tout comme l’accumulation de proline (considérée comme un
marqueur de l’ajustement osmotique). La mesure de la perte d’électrolytes, l’analyse des
hydroperoxydes lipidiques par HPLC et la thermoluminescence indiquent que le traitement
salin entraîne des dommages membranaires dans les feuilles d’A. thaliana mais non dans
celles de T. halophila. Chez les deux plantes, la capacité enzymatique antioxydante (SOD,
Catalase et GPX) n’est pas modifiée par le sel.
132
S3-P7
Variabilité intra spécifique de la réponse à la déficience ferrique
chez le pois chiche (Cicer arietimun L.)
Henda Mahmoudi1, Nehla Labidi1, Benoît Jaillard2, Graziano Zocchi3 et
Chedly Abdelly1
1 Laboratoire d’Adaptation des Plantes aux Stress Abiotiques, Centre de Biotechnologie, Technopole de Borj
Cédria, Tunisie. Tel: +216.79 412 848, Fax number: +216.79.412.638
2 Unité Mixte de Recherche Rhizosphère et Symbiose (UMR, INRA), Montpellier
3 Département de production végétal de Università Degli Studi Di Milano
e-mail: [email protected]
Bien que relativement abondant dans les sols, le fer est souvent peu disponible pour les
plantes et constitue de ce fait l’un des éléments les plus limitants de la croissance des
végétaux. La chlorose due à la carence en fer est le premier symptôme de déficience observé
chez plusieurs cultures notamment sur sols calcaires alcalins. Leur rendement se trouve ainsi
significativement diminué. Un des remèdes utilisés pour améliorer la productivité végétale
dans de telles conditions, est la pulvérisation de leur feuillage par du sulfate de fer. Cette
méthode rétablit la croissance et le rendement mais elle est très coûteuse. La recherche
d'espèces ou de cultivars résistants à la chlorose ferrique est un substitut plus efficace que
cette pratique agricole.
Notre travail, qui s’inscrit dans le cadre de cette approche, s’intéresse à l’identification des
mécanismes physiologiques et biochimiques impliqués dans l’acquisition du fer et la tolérance
à la déficience ferrique, directe ou induite par l’ion bicarbonate chez deux variétés tunisiennes
de pois chiche, INRAT88 et Chétoui. Les plantes cultivées sur solution nutritive, ont été
soumises à trois traitements: 20 µM Fe (témoin, +Fe), 0 µM Fe (déficience directe, -Fe) ou 20
µM Fe + 7 mM bicarbonate (K et Na) (déficience induite, +Fe+Bic) durant 21 jours. Après 12
jours de traitement, un lot de plantes déficientes sont de nouveau réalimentées en fer
(+Fe+Bic/+Fe, -Fe/+Fe). Les mesures ont porté sur la production de biomasse, le contenu en
fer, la capacité d’acidification et l’activité des Fe-réductases.
Les résultats ont montré que les effets de la déficience induite par le bicarbonate sont
beaucoup plus sévères que ceux exercés par la déficience directe. Indépendamment du type de
déficience, la variété Chétoui s’est révélée significativement plus sensible que la variété
INRAT88. Plusieurs traits peuvent être associés à la tolérance relative de cette dernière. En
condition de déficience ferrique directe, cette variété se distingue particulièrement par une
meilleure aptitude à assurer une alimentation convenable de ses feuilles en fer se traduisant
par une préservation de l’intégrité de son photosystème et une capacité de conserver la
croissance de ses racines, condition favorable pour soutenir un approvisionnement adéquat de
la plante en d’autres nutriments. Le meilleur comportement de INRAT88 est également lié à
une plus forte capacité d’acidification qui repose sur une excrétion importante de H+
concomitante à une augmentation de l’activité des H+-ATPases. En condition de déficience
indirecte, la tolérance relative de la variété INRAT88 est surtout liée à des perturbations du
fonctionnement racinaire moins sévères par comparaison à celles observées chez la variété
sensible, Chétoui. Par ailleurs et indépendamment de la nature de la déficience ferrique,
directe ou induite par le bicarbonate, la capacité de recouvrement après une phase de stress
s’exprime davantage chez INRAT88 que chez Chétoui.
133
S3-P9
Evaluation du potentiel activateur de deux produits biologiques
sur le système de défense naturels du macabo (Xanthosoma
sagittifolium) vis-à-vis de Pythium myriotylum
Hermann D. MBOUOBDA*1,2, Thaddée BOUDJEKO1,2, Fepi Lise1, Denis
N. OMOKOLO1; Ismail EL HADRAMI3
1
Laboratoire de Physiologie Végétale, ENS Yaoundé; 2Département de Biochimie, Université de Yaoundé1;
Laboratoire de Biotechnologies, Protection et Valorisation des Ressources Végétales, Faculté des Sciences
Semlalia, Université Cadi Ayyad, B.P. 2390, 40 000 Marrakech, Maroc
3
* pour correspondance : [email protected]
ION 3 Mécanismes de résistance des plantes aux contraintes
La pourriture racinaire due à P. myriotylum est la principale cause de la baisse de production
du macabo (X. sagittifolium) au Cameroun. Malgré les méthodes de lutte biologiques et
chimiques, cette maladie gagne du terrain et devient un sérieux handicap pour les agriculteurs.
Pour lutter contre cette maladie et éviter l’utilisation abusive des fongicides, le concept de
prémunition par les traitements par des microorganismes non pathogènes ou des substances
biologiques et/ou chimiques est une voie alternative. L’objectif de ce travail est d’évaluer
dans un environnement contrôlé le potentiel activateur de deux produits biologiques: le
chitosane et le Benzo (1,2,3) thiadiazole-7-carbothionic acid-s-méthyl ester (BTH) sur
certaines réactions de défense du macabo vis-à-vis de P. myriotylum. L’application foliaire du
chitosane ou du BTH (0,2 mg.ml-1) 5 jours avant infection des racines des jeunes plantules de
macabo ne montre aucun effet sur les feuilles et les racines, mais augmente considérablement
les activités peroxydasiques (POD), polyphénoloxydasiques (PPO) ainsi que les teneurs en
phénols et en peroxydes d’hydrogène (H2O2), qui sont connus pour leurs rôles importants
dans la défense des plantes. L’analyse qualitative des peroxydsases révèle deux isoformes (I5
et I6) chez le cultivar blanc après stimulation et infection qui disparaissent 15 jours après et la
persistance de l’isoforme I3 tout au long du traitement. A l’opposé, chez le cv jaune, la
stimulation est caractérisée par la persistance de l’isoforme A3 tandis que l’isoforme I4 paraît
spécifique à la stimulation puis à l’infection. L’analyse qualitative (HPLC) des composés
phénoliques montre trois isomères de position de l’acide caféoylshikimique chez le cv blanc
stimulé et infecté et absents chez le cv jaune excepté en condition de stimulation. Un dérivé
flavonoïde présent dans les racines saines du cv jaune disparait après traitement. La mesure de
la résistance stomatique qui permet d’évaluer le degré de satisfaction en eau du système
racinaire et le taux d’échange du CO2 entre la plante et son milieu ne montre aucune
différence significative entre les plantes saines et les plantes stimulées. Cette résistance
stomatique diminue considérablement après stimulation et infection des plantes. La même
tendance s’observe dans le sol avec l’évaluation de l’humidité relative et de la teneur en
solutés (conductivité électrique). Ainsi, les Peroxydases, les composés phénoliques et la
résistance stomatique en relation avec la les conditions édaphiques pourraient être de bons
marqueurs pour l’évaluation du potentiel stimulateur du chitosane et du BTH dans
l’interaction X. sagittifolium/P. myriotylum
Mots clés: Xanthosoma sagittifolium, Pythium myriotylum, BTH, Chitosane, POX, PPO,
composés phénoliques
134
S3-P10
Variabilité des réponses à la juglone, un métabolite de
Mycosphaerella fijiensis morelet, chez des variétés de bananiers
AMARI, L. D. G. E.1, KOUAKOU, T.H. 2, KONÉ, D.1 , TRAORE, S.3,
BOMISSO, E.L1., KOBENAN, K. 3, & ANNO. A.P.1
1
- Université de Cocody-Abidjan, UFR Biosciences, Laboratoire de Physiologie Végétale, 22 BP 582 Abidjan
22, Côte d’Ivoire.
2
- Université d’Abobo-Adjamé, UFR Sciences de la Nature et de l’environnement, Laboratoire de Physiologie
Végétale, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d’Ivoire.
3
- Centre National de Recherche Agronomique (CNRA), Station de Recherche de Bimbresso, Laboratoire de
Phytopathologie, 01 BP 1740 Abidjan 01 Côte d’Ivoire
[email protected]
La maladie des raies noires (MRN) causée par Mycosphaerella fijiensis est la
contrainte majeure en bananeraie. Ce parasite nécrotrophe produit des métabolites toxiques
dont la juglone. L’évaluation des variétés au champ ayant montré leur comportement
différentiel, l’utilisation de cultivars partiellement résistants ou résistants se présente comme
la solution prometteuse notamment pour les petits producteurs qui manquent de moyens. Par
ailleurs, utiliser la juglone comme éliciteur apporterait des réactions similaires a celles de
l’agent pathogène. Ainsi, il a donc été envisagé d’élucider la réaction d’hybrides de bananiers
en cours d’évaluation dans les conditions naturelles de Côte d’Ivoire par des infiltrations de
juglone à différentes concentrations au niveau de la face inférieure des feuilles de bananiers
sensibles et hybrides.
La réaction des plantes pour l’induction de nécroses, la libération d’électrolytes, la
photosynthèse et la mobilisation des composés phénoliques a été évaluée. Le gradient de
sensibilité a été établi en déterminant l’intensité de nécrose 48 après les infiltrations. La
conductivité de chaque solution a été mesurée puis le taux d’intégrité cellulaire des rondelles
foliaires a été calculé. La teneur en phénols totaux libres a été déterminée après 12, 24 et 48 h
par utilisation du réactif de Folin-ciocalteu. Les hybrides ont montré une plus grande
résistance à la toxine que les cultivars de référence sensibles.
Chez les variétés sensibles, la juglone à 12 ppm a été suffisante pour l’apparition des nécroses
contre 50 ppm chez les hybrides. L’ordre de sensibilité à la juglone établi à partir des taux de
réduction de la teneur en chlorophylles et d’inhibition de l’activité chloroplastique, est
presque conforme à celui du comportement des bananiers au champ. Ces paramètres
photosynthétiques permettent de comprendre davantage le mode d’action de la toxine qui
aurait des propriétés auto-oxydatives. Cependant, l’évaluation de la sensibilité à la juglone en
rapport avec la libération d’électrolytes, a révélé un classement moins intéressant des
génotypes. Contrairement aux hybrides, chez les cultivars beaucoup sensibles, la production
maximale de phénols est plus lente, soit 48 h après infiltration de la juglone. En outre, suite à
l’infiltration de la toxine dans les feuilles en survie sur les plantes, la combinaison des
paramètres évalués pour l’induction de nécroses et la mobilisation de phénols peut constituer
une bonne stratégie de sélection des bananiers résistants à la MRN à partir de la juglone. Cette
stratégie permet une connaissance rapide du niveau de réactivité des bananiers à l’infection et
pourrait accélérer l’orientation des objectifs dans la production de génotypes résistants à la
cercosporiose noire par les différents programmes d’amélioration génétique.
135
S3-P11
Potentiel des mycorhizes à arbuscules dans la résistance des
variétés contrastées de maïs sur sols acides à toxicité aluminique
et manganique de la zone forestière humide du Cameroun
Ngonkeu1 M. E. L. ; The1 C. ; Amougou2 A.; Chaintreuil3 C.; Nwaga2 D.,
OWONA A. ; Dreyfus3 B.
1 : IRAD de Yaoundé B.P 2067 Yaoundé
2 : Université de Yaoundé B.P 812 Yaoundé
3 : Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes, Campus Baillarguet Montpellier France
[email protected]
Dans les pays en développement, le maïs est cultivé sur plus de 8 millions ha de sols acides.
L’acidité est l’une des contraintes majeures de productivité dans ces pays. Au Cameroun, ce
type de sol couvre plus de 75 % du territoire et est associé à une forte toxicité Al et Mn. Des
pertes de rendement sur le maïs de plus de 60 % ont été relevées dans ces sols. Cette étude
associe l’emploie des variétés de maïs sélectionnées et les micro-organismes symbiotiques
comme les mycorhizes à arbuscules pour corriger l’acidité des sols et améliorer les
rendements des cultures. Pour cela, deux essais ont été mis en place. Dans le premier essai,
dix souches de mycorhizes à arbuscules provenant des sols du Cameroun ont été mises à
germer sur milieu gélosé à pH 5, 4 et 3. Sur la base du pourcentage de germination des spores
et la longueur de développement des hyphes, 3 des dix souches de champignons sont
sélectionnés et testés dans le second essai en pot sur la croissance et le développement de 12
variétés de maïs (3 variétés tolérantes et 9 variétés sensibles aux sols acides) sur deux
substrats acides stérilisés (Nkolbisson, sol acide à toxicité Mn, pH 4.5 et Ebolowa, sol acide à
toxicité Al, pH 4.0). Après deux mois de culture en serre, la concentration en chlorophylle des
plantes est mesurée, la biomasse aérienne sèche des plantes et la masse du système racinaire
sont pesées. Les racines des plantes sont colorées à la fuchsine acide et le pourcentage de
colonisation estimé. Le dosage des phosphatases acides des racines par spectrophotométrie
UV visible, a permis d’expliquer les mécanismes d’action des mycorhizes sur la croissance et
le développement du maïs sur sols acides.
En effet, des variations très significatives ont été observées dans la réponse des différentes
variétés de maïs à l’inoculation mycorhizienne et cette réponse est différente suivant le type
de sol. Globalement, les effets néfastes de l’acidité sur tous les paramètres de croissance testés
sont plus importants dans le sol de Nkolbisson à toxicité Mn que dans celui de Ebolowa à
toxicité Al. Quatre des douze variétés de maïs (ATP S6 22 Y, LinP, ATP SR Y, Tuxpeno) ont
montré des bonnes aptitudes en milieux acides sans mycorhizes. En présence des mycorhizes,
le comportement de toutes les variétés s’est amélioré de façon significative, avec des taux de
50 à 900 % sur la chlorophylle des plantes et de 400 à plus de 1000 % sur le poids sec des
plantes et la masse du système racinaire. Ces réponses peuvent s’expliquer par des fortes
corrélations positives entre ces différents paramètres et les concentrations en phosphatases
acides des racines et la colonisation racinaire. Cependant, les variétés ATP S6 22 Y et ATP
SR Y se sont distinguées par des faibles paramètres mycorhiziens. Ces deux variétés dites
tolérantes à l’acidité du sol disposent déjà des capacités propres leur permettant de s’adapter
en milieux acides ; de ce fait sont très peu dépendantes des mycorhizes.
Cette étude a montré qu’il existait une variation substantielle parmi les variétés de maïs dans
leur réponse à l’inoculation mycorhizienne. Cette variation peut être exploitée pour
développer des couples symbiotiques génotypes de maïs- mycorhizes résistants aux zones
acides et réduire l’utilisation massive des intrants inorganiques dans ces zones.
136
S3-P12
Caractérisation de la distribution racinaire de 108 génotypes de
Blé dur en plein champ en relation avec le degré de tolérance au
stress hydrique
1
I. Outoukarte1, K. MacMillan2, A. Price2 , N. Nasrallah3 et I. El Hadrami1*
Laboratoire de Biotechnologies, Protection et Valorisation des Ressources Végétales (Biotec-VRV), Faculté des
Sciences Semlalia, B.P. 2390, 40 000 Marrakech-Maroc; 2School of Biological Sciences, Department of Plant
and Soil Science, University of Aberdeen, Aberdeen AB24 3UU, UK; 3INRA-Settat-Morocco.
*Correspondance: [email protected]; [email protected]
Le travail ici présenté entre dans le cadre du projet international FP6 INCO-MPC CEDROME
015468 qui traite de ‘Developing drought-resistant cereals to support efficient water use in
the Mediterranean area’. La résistance du sol dans trois régions au Maroc (Sid Al Aydi,
Marrakech et Safi) a été déterminée. Il en est de même de la distribution du système racinaire
en rapport avec la performance agronomique de 108 génotypes de Blé dur.
L’étude a montré que les sols de Marrakech et de Safi présentent une résistance élevée par
rapport au sol de Sid Al Aydi. La différence est considérable entre 10 à 35 cm de profondeur.
Ce paramètre de compactage du sol devrait se répercuter sur la distribution du système
racinaire des génotypes en fonction de la profondeur mais également du degré de lignification
des racines impliquant les composés phénoliques, les peroxydases et les polyphénoloxydases.
Aussi, l’évaluation en plein champ de la densité des racines en fonction de la profondeur chez
la varieté Karim, largement cultivée dans les pays méditerranéens, a révélé que:
¾ Le système racinaire décroît d’une façon linéaire en fonction de la profondeur et ce
dans les trois types de sols étudiés;
¾ La densité racinaire est importante entre 10 à 20 cm de profondeur (57 % dans le cas
du génotype Karim pris comme référence);
¾ Ce paramètre densité racinaire présente en conditions irriguées à Marrakech une
évolution similaire par rapport à Sid Al Aydi mais qui reste différente par rapport à
Safi où le sol paraît très compacté.
La comparaison de cette densité racinaire à 40 cm de profondeur a permis le classement
hiérarchique de 108 génotypes de Blé dur en trois groupes distincts. Le premier groupe se
trouve constitué de 60 génotypes avec une densité racinaire de 300 à 800 racines par m2. Le
second groupe se compose de 39 génotypes avec 800 à 1600 racines par m2 et le troisième est
constitué de 5 génotypes qui se distinguent par une densité qui dépasse les 1600 racines au
m2. Lahn/ch1/ RIL-2410, Lahn/ch1/ RIL-2313, Lahn/ch1/RIL-2121, Lahn/ch1/RIL-2310 et
Haurani sont les génotypes les plus performants en terme de densité racinaire en profondeur
du sol. Le génotype Haurani occupe la première place avec plus de 2500 racines par m2 à
40cm.
Par ailleurs, ce travail a été complété par la comparaison de trois génotypes intéressants :
Waha (Cham1), Haurani et Karim. Cette comparaison a révélé la supériorité de Haurani en
terme de distribution racinaire en profondeur par rapport aux deux autres génotypes. 60 à 70%
de racines se trouvent dans les horizons superficiels du sol et Haurani reste le génotype le plus
intéressant sur le plan de la distribution fonctionnelle de son système racinaire entre 20 et 50
cm de profondeur. Ces données, ici publiées pour la première fois chez le Blé dur, ont été
complétées par le suivi d’autres paramètres agronomiques notamment le cycle végétatif et la
production en grains. L’importance de la distribution racinaire dans le sol en rapport avec la
sélection des génotypes tolérants vis-à-vis du stress hydrique sera discutée.
137
S3-P13
Réponses physiologiques du Fénugrec
(Trigonella foenum graecum L.) à la contrainte saline
Imed HASNI 1,2 Aly RAIES 2 , Ezzeddine ZID1 et Hela BEN AHMED1
1
Unité d’Ecophysiologie et Nutrition des Plantes, Faculté des Sciences de Tunis, 1060 Campus Universitaire. El
Manar I, Tunisie. [email protected].
2
Laboratoire de Biochimie, Faculté des Sciences de Tunis, 1060 Campus Universitaire. El Manar I, Tunisie.
En Tunisie, pays avec 2300 espèces où la population a recours à la médecine traditionnelle, on
commence à entreprendre des études systématiques portant sur les plantes médicinales de sa
flore. Le fenugrec (Trigonella foenum graecum L.), est une légumineuse annuelle occupant
une place importante dans le secteur des plantes aromatiques et médicinales. En Tunisie, les
sols salés occupent une superficie de 1,5 millions d’hectares, soit à peu près 25% de la surface
totale des sols cultivables du pays. Cependant, très peu de travaux ont été réalisés sur le
comportement physiologique du fenugrec vis-à-vis de la salinité. Nous nous proposons dans
ce travail d’évaluer la tolérance de cette espèce à cette contrainte environnementale sur la
base de paramètres de croissance et de développement. A cet effet, de jeunes plantules de
fenugrec, issues de semis, ont été cultivées en milieu hydroponique, en présence de
différentes concentrations en NaCl (0 à 300 mM). La culture a été conduite pendant 30 jours,
sous un éclairement de 150 µmol de photons m-2 s-1, à une température de 25°C pendant le
jour et 20°C la nuit. A la récolte, les plantes ont été séparées en racines, tiges et feuilles. Les
masses de matière fraîche et sèche ainsi que l’hydratation des trois organes ont été
déterminées. La surface foliaire de la troisième feuille trifoliée a été également mesurée.
L'action de NaCl, particulièrement aux fortes doses (200 et 300 mM), s’est traduite par une
baisse de la taille des plantes et un jaunissement des feuilles. Une certaine mortalité a été
observée pendant les premières semaines de traitement. Le taux de mortalité est d’autant plus
élevé que la dose de NaCl est forte; sur 300 mM on note un taux de 71 %. La présence de
NaCl dans le milieu de culture a entraîné une diminution de la surface foliaire ainsi qu’une
réduction de la croissance pondérale des différents organes. L’effet dépressif de NaCl s’est
manifesté essentiellement au niveau des parties aériennes. Sur 300 mM de NaCl, la réduction
de la masse de matière sèche est de 48 % pour les feuilles et de 74 % pour les tiges. De même,
le sel affecte le statut hydrique de la plante aux fortes doses (200 et 300 mM). Ainsi,
Trigonella foenum graecum L. se révèle tolérante à la salinité puisque sa croissance n’est
affectée que par les fortes doses de NaCl (200 et 300 mM).
Mots clés : Stress salin, fenugrec, croissance, Tolérance.
138
S3-P14
Réponse in vitro de deux espèces de pistachier (Pistacia vera L. et
Pistacia atlantica Desf.) soumises à un stress salin induit par NaCl
Azza Chelli 1*, Afef Ben Mosbah2, Mohamed Maalej2, Kamel Gargouri1,
Radhia Gargouri2 et Noureddine Drira2
1.
2.
Institut de l’Olivier, BP 1087, 3018 Sfax – Tunisie
Faculté des Sciences de Sfax, BP 763 , 3018 Sfax – Tunisie
* Courriel : [email protected]
La salinisation des sols représente l’un des facteurs majeurs de stress abiotique que subissent
les plantes cultivées. Le pistachier (Pistacia vera L.) est considéré parmi les espèces
arboricoles modérément tolérantes à la salinité. Visant l’établissement d’un programme de
sélection précoce de clones tolérants la salinité en vue de leur utilisation comme portegreffes, deux espèces P. vera et P. atlantica, respectivement cultivée et sauvage ont été
choisies pour l’étude de leur réponse in vitro face à un stress induit par le chlorure de sodium
(NaCl). Des plants issus de semis de ces deux espèces, âgés d’un mois, ont été cultivés sur le
milieu DKW additionné de NaCl. Deux essais ont été effectués pour tester l’effet de
concentrations faibles à modérées (essai 1) ou plus élevées (essai2) sur le taux de survie, la
croissance et l’absorption minérale de ces jeunes plants. L’essai 1 a permis de tester des
concentrations de 0, 20, 40, 60 et 80 mM NaCl durant 45 jours de culture. Dans l’essai 2, qui
a duré 25 jours, des concentrations de 0, 131 et 158 mM NaCl ont été appliquées pour P.
vera, alors que celles appliquées pour P. atlantica ont été de 0,131 et 240 mM NaCl. Ces 3
concentrations ont été déterminées pour chaque espèce dans une étude antérieure et
représentent, respectivement, le témoin, la concentration entraînant la nécrose totale des
feuilles de 50% des plants (DN50) et celle induisant 50 % de létalité (DL50).
Les résultats obtenus ont montré que chez les deux espèces aucune mortalité n’est observée
aux concentrations ne dépassant pas 80 mM NaCl. Les taux de survie ont dépassé 94 % à 131
mM NaCl et étaient de 74,2 % à 158 mM et 77,1 % à 240 mM respectivement pour P. vera
et P. atlantica. Le comportement des deux espèces était marqué par une grande variabilité
intra spécifique qui était prévisible vu leurs caractères dioïque et hétérozygote. Leur
croissance était comparable, toutefois, P. atlantica a montré une plus grande aptitude à
maintenir un poids frais proche de celui du témoin même à 240 mM NaCl (97 %) ce qui
n’était pas le cas pour P. vera (74,7 % du témoin à 158 mM NaCl). L’analyse minérale a
révélé une moins grande accumulation d’ions Na+ et Cl- dans les tissus de P. atlantica. Les
résultats de l’essai 1 n’ont pas montré d’effets négatifs du sel sur la nutrition potassique
contrairement à l’essai 2 pour lequel une diminution de la teneur en potassium (K+) a été
surtout observée dans les racines. Le chlorure de sodium (de 20 à 80 mM) a induit une
augmentation des teneurs en calcium chez P. atlantica contre une diminution chez P. vera
(à 20, 60 et 80 mM NaCl). Cette étude a révélé une tolérance au sel légèrement plus
importante chez P. atlantica qui se traduit par le maintien d’un poids frais relativement
stable, une élévation de la teneur en calcium des tissus et la régulation de la montée des ions
Na+ et Cl- vers la partie aérienne.
Mots clés : Pistacia, in vitro, salinité, croissance, minéraux.
139
S3-P15
Variabilité de la tolérance au nNa Cl chez des écotypes d’espèces
annuelles de medicago.
Fatima-Zohra FYAD-LAMECHE, Moulay Djillali, Ayadi Malik, Haddou
Zoubir
Laboratoire de Génétique et Amélioration des plantes, 31 000, Oran, ALGéRIE
([email protected])
La tolérance à la salinité de 18 écotypes locaux d’espèces annuelles de Medicago dont
M.truncatula, M.ciliaris, M.aculeata et M.polymorpha a été évaluée sur des graines et du
pollen en germination in vitro sous 0 mM, 68 mM, 102 mM et 136 mM de Na Cl. La salinité
réduit significativement le taux de germination des graines et du pollen ainsi que la croissance
post-germinative des graines et l’élongation du tube pollinique d’autant plus que la
concentration en Na Cl est élevée. L’effet écotype testé par caractère, par type de traitement et
par stade est significatif pratiquement dans tous les cas, signe de l’existence d’une variabilité
de la tolérance au Na Cl dans les populations étudiées. Les indices de tolérance, indiquent
chez le sporophyte que les écotypes des espèces M.aculeata, M.truncatula et M.ciliaris se
répartissent entre tolérants (Acl 209, Tru 242, Tru 40, Cil 255) et sensibles (Acl 203, Tru
697, Cil 252) les deux écotypes de M.polymorpha (Pol 214, Pol 242) étant sensibles. La
recherche de corrélation au moyen du test des Rangs de Spearman, entre paramètres mesurés
à ce stade révèle des corrélations significatives positives montrant le comportement similaire
face au stress de certains écotypes d’un traitement à un autre notamment pour la longueur du
jeune plant (R=0,70 et R=0,82) alors que d’un caractère à un autre la corrélation est faible ou
non significative. Chez le gamétophyte, si on ne considère que le taux de germination du
pollen, certains écotypes trouvés soit tolérants, soit sensibles, le sont aussi au stade 2n. Par
contre les données sur la longueur du tube pollinique ne présentent aucune similitude avec
celles des autres caractères. La comparaison entre paramètres estimés au stade haploïde et
diploïde a abouti à des corrélations significatives négatives uniquement. L’analyse par «
clustering » (méthode de Ward, distances euclidiennes) au stade sporophyte permet de
dégager 3 groupes parmi les écotypes étudiés, un groupe constitué uniquement d’écotypes de
M.truncatula (Tru 40, Tru 32, Tru 242, Tru 43) caractérisés par des valeurs élevées
pratiquement pour toutes les variables mesurées. Un deuxième hétérogène regroupant les
écotypes de plusieurs espèces (Acl 80, Acl 203, Cil 252, Cil 255, Tru 2) avec des valeurs
moyennes et enfin un dernier groupe également hétérogène formé d’écotypes avec des valeurs
relativement faibles pour la majorité des paramètres mesurés. Les classifications réalisées sur
les données du pollen seules ou sur l’ensemble des variables (28) enregistrées aux deux
stades haploïde et diploïde, ne sont concordantes ni avec la précédente analyse ni entre elles.
La variabilité de la réponse vis-à-vis d’un stress salin décelée dans cette étude prouve que les
espèces annuelles de Medicago constituent des ressources génétiques appréciables, précieuses
pour l’amélioration de ce caractère. Et bien qu’il soit relativement difficile de mettre en
évidence une corrélation entre le comportement du pollen et celui du sporophyte vis-à-vis du
stress salin, la sélection gamétophytique présente un avantage économique considérable et il
convient de bien maîtriser ce phénomène pour généraliser son application notamment dans les
pays du sud.
Mots clés: 1) Medicago 2) stress salin 3) pollen 4) graines 5) selection gamétophytique
140
S3-P16
Effet de la durée du traitement sur la croissance, le degré
d’ajustement osmotique et élastique de Spartina alterniflora
soumise à un stress hydrique.
Hessini Kamela., Gandour Mouhameda., Albouchi Alib., Soltani Abdelaziza
& Abdelly Chedlya
a
Laboratoire d’Adaptation des Plantes aux Stress Abiotiques, Centre de Biotechnologie Borj Cédria BP 901,
Hammam-Lif 2050, Tunisia.
b
Institut National de Recherches en Génie Rural, Eaux et Forêts, BP 10, Ariana 2080.
[email protected]
Dans les régions arides et semi-arides, l’eau disponible est insuffisante pour répondre
aux besoins des plantes. Face à ces restrictions, les plantes adoptent plusieurs mécanismes
dont la réduction de la croissance et l’ajustement osmotique et élastique. L’utilisation d’une
halophyte fourragère, S. alterniflora, pour la production du fourrage dans les régions aride et
semi-aride est tributaire de sa capacité de tolérer le déficit hydrique souvent associé ou induit
par la salinité. Après multiplication par bouturage, les plantules sont cultivées sur sol limono sablonneux et soumises à trois régimes d’irrigation: 100, 50 et 25 % de la capacité au champ.
Malgré son aspect halophytique (croissance maximale entre 100 et 300 mM NaCl, survie à
700 mM NaCl), Spartina alterniflora, s’est révélé sensible au déficit hydrique, sa croissance
est, en effet, fortement réduite. L’analyse des résultats des courbes pression-volume des
feuilles montre que la réponse de cette espèce au déficit hydrique varie avec l’intensité et la
durée de cette contrainte. En effet, à 50% de l’humidité équivalente, la contrainte hydrique a
entraîné une diminution du potentiel osmotique à pleine et à turgescence nulle et une
augmentation du module d’élasticité. Le degré d’ajustement osmotique est variable d’une
récolte à une autre, de l’ordre de 1MPa à 60 jours de traitement et décline par la suite pour
atteindre 0,39 MPa à la récolte finale et pourraient être imputable à un effet de l’âge des
plantes ou/ et à une variation de l’accumulation de certaines solutés organiques et
inorganiques. A 25% de l’humidité équivalente, l’augmentation de la rigidité de la paroi
cellulaire et du contenu en eau de l’apoplasme, demeure insuffisante pour maintenir la
turgescence cellulaire et donc de survie sous stress.
Mots clés : Spartina alterniflora, halophyte, déficit hydrique, module d’élasticité
141
S3-P17
Gestion alternative de la fertilité des sols acides pour la sécurité
alimentaire en zone de forêts humides du Sud Cameroun
Martin JEMO, Christian NOLTE, et Robert Clément Abaidoo
Institut International d´Agriculture Tropical (IITA) Cameroon, BP 2008 (Messa) Yaounde.
E-mail: [email protected]
La majorité des sols en zone du Sud Cameroun sont déficients en phosphore (P) et en azote
(N). Ces déficiences P et N sont présentés comme les principaux facteurs entravant la
production agricole et compromettant ainsi la sécurité alimentaire dans la sous région Afrique
centrale. Sur ces sols à prédominance acide, l´aluminium (Al) présente sous sa forme toxique
Al3+ est un facteur additionnel limitant, inhibant particulièrement le développement racinaire.
Différentes expérimentations conduites en milieu paysan, combinées à celles en serre et en
solution nutritives ont été conduites dans le but de proposer des alternatives à la gestion de la
fertilité des sols acides et de comprendre des mécanismes physiologiques permettant aux
plantes hôtes de s’adapter aux sols acides et de déficience en P. Une large base génétique de
soja (Glycine max (L)) et niébé (Vigna unguiculata (Walp)) avait été utilisé pour notre étude
en raison de la demande croissante dans la sous région Afrique Centrale en protéines
alimentaires et les bénéfices en issues de la fixation azote atmosphérique augmentant le pool
en azote et conséquemment la matière organique totale du sol.
Les expérimentations conduites en champs dans deux types de sol ferralitiques en zone de
forêt utilisant un dispositif en Split block avec ou sans application du roche phosphaté (RP) ou
du Triple super phosphate (TSP) ont permis de sélectionner deux varietés de soja et niébé
capable d’obtenir des rendements significatifs de l’ ordre de 1200 et 1500 kg ha-1 en
condition de déficience en P et contribuer pareillement aux apports bénéfiques en azote de l’
ordre de 16 à 25 kg N ha-1 issue de la fixation atmosphérique respectivement.
La capacité de ces génotypes de sécréter les acides organiques (citrate et malate) pour
solubiliser le P non disponible et l´activité de la phosphatase acide et potentiellement la
formation des associations mycorhizes par les racines de ces cultivars sont reportés comme
des mécanismes utilisés pour leur adaptation sur sol acide au sud Cameroun. Par ailleurs leur
tolérance à l’aluminium échangeable (Al3+) par certain des cultivars a été observé et les
mécanismes de tolérance sont proposées.
Il est montré que le recyclage de la matière organique issue de la décomposition des cultivars
identifiés précédant une culture du mais serait économiquement rentable si le paysan combine
à la culture du soja ou du niébé des apports modérés de triple super phosphate.
Mot clés: Azote; gestion de fertilité du sol; Phosphore; sud Cameroun.
142
S3-P18
Différences variétales dans la tolérance à NaCl chez la tomate
(Lycopersicon esculentum Mill.).
Ines SAYEH, Hela BEN AHMED, Hajer MIMOUNI & Ezzedine ZID
Unité d’Ecophysiologie et Nutrition des plantes. Département de Biologie. Faculté des Sciences de
Tunis. Campus Universitaire. 1060 Tunis. [email protected]
L’objectif de notre travail était de mener une étude sur la variabilité de la tolérance au sel chez
la tomate cultivée. A cet effet, nous avons utilisé 4 variétés d’origines différentes : Cerise
Cocktail (France), Marmande (France), Roma (Italie) et Cœur de bœuf (Italie). Les plantules,
âgées de 2 semaines, ont été cultivées pendant 14 jours, sur milieu synthétique liquide
additionné ou non de NaCl 100 mM, en conditions semi-contrôlées de laboratoire :
éclairement artificiel 100 μmol.m-2.s-1 photopériode 16 h, température 25°C jour/18°C nuit,
humidité relative 60 à 85%. Les différents paramètres de croissance étudiés montrent que la
variété Cerise est la plus tolérante à NaCl, alors que Cœur de bœuf est la plus sensible. Cerise
se caractérise par une meilleure production de biomasse et une meilleure activité de
croissance en absence, comme en présence de NaCl. En effet, la réduction de biomasse sèche
totale sur NaCl est de 25% pour Cerise, 41% pour Marmande, 45% pour Roma et 48% pour
Cœur de bœuf. Pour les 4 variétés, le rapport PA/R (masse de matière sèche des parties
aériennes/masse de matière sèche des racines) diminue sous l’effet du sel. Cependant, la
diminution est plus faible chez Cerise (24%) que chez Roma (44%), Marmande (37%) et
Cœur de bœuf (40%). Cette réduction s’explique par la forte sensibilité au sel des organes
aériens et plus particulièrement des feuilles, relativement au système racinaire.
Chez les 4 variétés de tomate, la présence de sel dans le milieu réduit les teneurs en K+ de
tous les organes. L’observation de l’accumulation foliaire de Na+ chez les 4 variétés de tomate
étudiées révèle que Cerise se distingue des autres variétés par une plus forte teneur en sodium.
Ceci résulte du fait qu’elle présente un flux d’exportation de Na+ vers les parties aériennes
plus important que chez les autres variétés. Cerise s’est également distinguée par une
meilleure aptitude à limiter l’absorption et le transport de Cl- vers les organes aériens. Ces
caractéristiques ioniques seraient probablement à l’origine de sa meilleure tolérance à la
salinité.
Mots clés : Tomate, tolérance, salinité, croissance et nutrition minérale.
143
S3-P19
Pérennité et productivité de quelques populations spontanées
algériennes appartenant à deux espèces : Dactylis glomerata L. et
Festuca arundinacea Schreb.
Khedim A.1, Khelifi H.1, Djaouchi S.1, Chafai S.1, Abdelguerfi-Laouar M.2,
M’Hammedi Bouzina M.3, Abdelguerfi A.1
1
INA/INRAA, Belfort El Harrach Alger, Algérie, 2 INRAA, El-Harrach Alger, Algérie, 3 Université de
Chlef/INRAA, Chlef Algérie.
[email protected]
La persistance constitue un des paramètres clé dans la sélection des graminées fourragères.
Elle traduit la capacité des plantes à survivre aux rudes conditions du milieu ainsi qu’à
d’autres formes de stress (biotiques et abiotiques), au cours des cycles successifs. Le présent
travail porte sur l’étude de l’évolution de ce caractère dans un milieu sud méditerranéen où les
longues périodes des sècheresses estivales successives constituent la contrainte majeure pour
les espèces fourragères pérennes. Le matériel végétal étudié est composé de 10 populations
spontanées de Dactylis glomerata L. et de 4 populations et 1 variété (Flecha) témoin de
Festuca arundinacea Schreb. La pérennité et les niveaux de production en matière sèche ont
été suivis sur trois campagnes agricoles caractérisées par des sécheresses estivales très
précoces et étalées sur 7 mois de l’année (d’Avril à Octobre) avec des piques de températures
qui ont toujours dépassés les 35 °C. Les résultats obtenus ont permis de dégager un
classement de ces deux espèces ainsi que des populations à l’intérieur de la même espèce.
Après l’été de la première année, les populations de Dactyle ont affiché une meilleure
persistance par rapport à celles de la fétuque. Concernant la production les rendements en
matière sèche et pour la seule coupe de la première année, les fétuques ont été les plus
productives avec une moyenne 4,32 t MS ha-1 contre 3,43 t MS ha-1 pour les Dactyles. En
deuxième année le dactyle confirme sa suprématie sur la fétuque pour la pérennité ;
cependant, les rendements enregistrés sur les trois coupes de cette année ont été assez proches
entre les deux espèces avec des moyennes de coupes de 4,06, 3,50 et 1,23 t MS ha-1 pour le
dactyle et 4,34, 3,20 et 1,29 t MS ha-1 pour la fétuque. En troisième année de suivi, les
populations affichent encore un pourcentage correct de plants survivants par rapport à
l’effectif initial avec un pourcentage moyen de 82,21 % pour le dactyle contre 79, 37 % pour
la fétuque. Le rendement en matière sèche de la seule coupe de cette troisième campagne
confirme la supériorité de la fétuque par rapport au dactyle avec des moyennes respectives de
4 et 3,13 t MS ha-1.
Remerciements: Nous remercions l’Union Européenne pour son soutien au Projet Européen INCO PERMED
(Improvement of native PERennial forage plants for sustainibility of MEDiterranean farming systems),
Workpackage 1.
144
S3-P20
La réponse différentielle des invertases détermine la tolérance à
NaCl de la symbiose Medicago ciliaris-Sinorhizobium medicae
Ben Salah I.1*, Albacete A.2, Martínez Andújar C.2, Labidi N.1, Zribi F.1,
Pérez-Alfocea F.2& Abdelly C.1
1
Laboratoire d’Adaptation des Plantes aux Stress Abiotiques, CBBC, BP 901, 2050 Hammam-Lif Tunisie
2
Department of Plant Nutrition, CEBAS-CSIC, Campus de Espinardo, 30100 Mucia Spain
* [email protected]
La salinité constitue un problème qui concerne la majorité des régions arides et semi-arides où
la concentration de sel dans le sol est élevée et les précipitations sont insuffisantes pour le
lessiver. L’effet dépressif de la salinité sur la croissance en relation avec la le métabolisme de
saccharose notamment son utilisation par les tissus en expansion a été rarement étudié.
L’objectif de la présente étude est d’analyser lé réponse de la réponses des différentes
invertases au niveaux des organes-puit pour le saccharose chez deux lignées de Medicago
ciliaris (TNC1.8 et TNC11.9) en symbiose avec Sinorhizobium medicae et cultivées en
présence de NaCl 100mM .
Après germination et inoculation avec la suspension bactérienne (Sinorhizobium medicae), les
plantules ont été cultivées sur des pots remplis avec la vermiculite dans une serre vitrée dans
des conditions semi-contrôlées. Le traitement salin a été appliqué après l’apparition de
nodules fonctionnels et les plantes ont été récoltées à la fin du stade végétatif.
Les résultats ont montré que le sel réduit la biomasse totale ainsi que l’activité de la
nitrogénase des deux lignées mais de façon moins accentuée chez TNC1.8 qui arrivait à
maintenir constant la production de biomasse de ses feuilles. La nutrition minérale (K+ et Na+)
ne montrait pas de différences majeures entre les deux lignées. Cependant la lignée la plus
tolérante se distingue par une insensibilité de l’activité des différentes invertases
(alkaline/neutre, vacuolaire et pariétale) au niveau des nodules et des feuilles en expansion,
celles mesurées au niveau des racines ont été réduites de la même façon chez les deux lignées.
La tolérance de la lignée TNC 1.8 semble donc liée à une performance des invertases
permettant ainsi un bon approvisionnement des bactéroides en acides organiques mais aussi
un maintien de la croissance des organes photosynthétiques ce qui permettrait probablement
un flux adéquat en photoassimilats vers les organes fixateurs d’azote et donc une meilleure
activité fixatrice d’azote.
145
S3-P21
Effets des conditions salines sur les propriétés de mélanges sableargile. Conséquences sur le comportement morphologique et
racinaire de la tomate (Lycopersicum esculentum Mill.)
M. Benkhelifa1, M. Belkhodja2, Y. Daoud3 and D. Tessier4
1
Département d’Agronomie, Université Ibn Badis, BP 17 Bordji Amar 27000 Mostaganem Algérie
2
Département de Biologie végétale, Université d’Oran 31000 Algérie
3
Département de Pédologie, Institut National Agronomique, Av. Hassan Badi 16000 El Harrach Algérie
4
Unité PESSAC, INRA-Versailles, Route Saint Cyr, 78026 Versailles Cedex France
Courriel :[email protected]
Les sols sableux, pauvres en particules fines, sont réputés pour leurs déficiences
chimiques et physiques. Dans les zones arides et semi-arides, le recours à un amendement
argileux est envisagé pour corriger les carences des propriétés originelles de ces sols en
particulier la rétention en eau utile. Ce travail a pour objectif d'étudier l’influence de l’ajout
de bentonite de Maghnia, argile de gisement, sur les propriétés physiques de matériaux
sableux du plateau de Mostaganem (Nord-Ouest d’Algérie) soumis à des contraintes
abiotiques de salinité et de sodicité.
Le premier résultat montre que cette bentonite modifie totalement les propriétés
physiques et hydriques des mélanges argile-sable. En plus de son effet bénéfique sur les
caractéristiques d’hydratation, elle permet d’atténuer les effets des contraintes de salinité et de
sodicité remarqués sur les propriétés du mélange et sur les caractéristiques morphologiques
d’un bioindicateur : la tomate (Lycopersicum esculentum Mill.). Néanmoins, des différences
importantes sont observées en fonction de la granulométrie du sable. Il s’avère que le
caractère grossier et l’étalement de la texture de ce dernier agissent en faveur d’une meilleure
atténuation des effets de la salinité et de la sodicité sur les propriétés du mélange et de la
plante. Cette importante remarque est également observée à travers la conductivité
hydraulique saturée (CHs) des mélanges de bentonite avec le sable. Pour le sable grossier la
salinité permet de maintenir, même aux fortes valeurs du SAR et de la teneur en argile, une
CHs significative.
Une des particularités de l’argile de Maghnia utilisée concerne sa nature et la présence
de carbonate de calcium dans ce matériau naturel. En comparaison avec celle de Mostaganem
(un autre gisement situé à l’est de celui de Maghnia), elle apparaît beaucoup moins sensible à
la sodicité. Ceci nous amène à considérer que dans l’utilisation de matériaux argileux, l’état
de départ de l’argile est important. La bentonite de Maghnia apparaît ainsi bien adaptée à
l’amélioration des sols sableux, non du fait de ses caractéristiques minéralogiques mais du fait
de sa forme cationique naturelle et de la présence de calcite en son sein.
Mots clés : zone aride et semi aride, sol sableux, bentonite, salinité, sodicité, teneur en eau,
potentiel matriciel, conductivité hydraulique saturée, densité racinaire, tomate.
146
S3-P22
Le rendement génétique des cultivars du blé dur développés à
ICARDA, au point de vue la production de grain et l'efficacité
d'utilisation d'eau en zone aride.
M.M. Nachit*, H. Touchan **, A. Abbas *** J. Motawaj****
*ICARDA, Alep , Syrie
** Faculté d' Agriculture, Université d' Alep
***GOSM, Alep
**** PhD étudiant Faculté d' Agriculture, Université d' Alep
Depuis plusieurs milliers d'années, des « landraces » de blé dur ont été développés dans des
secteurs secs de l'Asie occidentale et d’Afrique du nord. Le programme de recherche sur le
blé dur, mené par l’ICARDA, a développé, à grande échelle, les premiers cultivars de blé dur
pour les secteurs arides de la région Méditerranéenne.
L'objectif de cette étude était de déterminer le pourcentage du gain génétique effectué au
niveau du rendement en grain et sur l'efficacité de l’utilisation de l'eau dans les zones arides.
Les « landraces » de blé dur, les cultivars, et les génotypes prometteurs nouvellement
développés destinés à la zone aride de Syrie ont été comparés, pour leur rendement en grain et
leur efficacité d'utilisation de l'eau au cours de 2 saisons de culture.
Les cultivars et les génotypes prometteurs nouvellement développés ont respectivement
montré un gain de rendement en grain de l’ordre de 500 et 1000 kg/ha supérieur au rendement
des « landraces » de blé dur. Les cultivars améliorés et les génotypes prometteurs
nouvellement développés ont été beaucoup moins affectés par la variation annuelle des
précipitations que les landraces. L'efficacité d'utilisation de l'eau (EUE) des blé dur a varié de
6 kg/mm pour les « landraces », à 8 kg/mm pour les cultivars et 10 kg/mm pour les cultivars
prometteurs nouvellement développés.
Ces résultats démontrent les capacités d’adaptation des génotypes de blé dur développés par
l’ICARDA non seulement pour la tolérance de la sécheresse, mais aussi pour se continuer à se
développer et produire des grains de blé.
Mots-clés : blé dur, gain génétique, rendement en grains, efficacité d'utilisation de l'eau
147
S3-P23
Inoculation mycorhizienne de vitroplants de Pomme de terre
(Solanum tuberosum L.) pour une meilleure résistance aux stress
d’acclimatation
Fatimata NDIAYE1, Mame Ourèye SY2, Tahir DIOP3
1 :Laboratoire National de Recherches sur les Productions Végétales, Institut Sénégalais de Recherches
Agricoles, ISRA . Centre de Recherches de Bel-Air, Route des Hydrocarbures, Dakar, Sénégal. BP : 3120
2 : Laboratoire de Biotechnologies Végétales, Département de Biologie Végétale, Faculté des Sciences et
Techniques, UCAD, BP :5005
3 : Laboratoire de Biotechnologies des Champignons, Département de Biologie Végétale, Faculté des Sciences
et Techniques, UCAD, BP : 5005
[email protected]
La Pomme de terre (Solanum tuberosum L.) est une spéculation maraichère de grande
importance économique et figure parmi les plus consommées au Sénégal. Elle représente 10%
de la production nationale des légumes et près de 50% des importations. Pour pallier cette
importante sortie de devises, la multiplication végétative in vitro est actuellement préconisée
pour obtenir à temps et en quantité des semences de qualité. L’acclimatation des vitroplants
est toujours une étape délicate car ils subissent au cours de leur développement ex vitro des
stress d’ordre hydrique, pathologique et physiologique. Les vitroplants de pomme de terre
inoculés par des champignons mycorhiziens arbusculaires deviennent plus résistants aux
stress de transplantation, aux maladies qui affectent leur système racinaire et ont une nutrition
minérale améliorée. C’est dans ce contexte que nous avons cherché à évaluer l’influence de la
mycorhization sur le développement de vitroplants acclimatés. Le matériel végétal est
constitué de trois variétés de pomme de terre Baraka, Bintje et Pamina. Ils ont été obtenus par
culture in vitro de germes de tubercules. Les germes étiolés d’une longueur de 1 à 2 cm
apparaissent au niveau des yeux localisés sur toute la superficie au bout d’une semaine
d’incubation à l’obscurité après prétraitement des tubercules dormants avec de l’acide
gibbérellique (10-2 M). Après désinfection avec du dichlorure mercurique, ils ont été mis en
culture in vitro sur milieu Murashige & Skoog (1962) solidifié au Bacto-Agar (7%). Les
germes découpés en boutures monodonales ont servi de matériel de base pour l’initiation de
la micropropagation in vitro. Les vitroplants âgés de 10 jours et mesurant environ 7 cm de
long ont servi de partenaire végétal. Le matériel fongique est constitué de trois champignons
mycorhiziens arbusculaires : Glomus aggregatum, Glomus. fasciculatum et Glomus mosseae.
Ces microsymbiotiotes sont préalablement multipliés en serre pendant trois mois en
association avec le maïs comme plante -piège dans des pots contenant du sable de plage
stérilisé pauvre en phosphore assimilable. Des bocaux d’une capacité de 370 ml sont remplis
de sable de plage stérilisé puis mis dans des sachets stérilisables. Ces derniers sont munis de
filtre multipores afin de maintenir une atmosphère confinée favorable à la croissance des
cultures. Le dispositif est stérilisé à l’autoclave à 120°C pendant 1 heure. L’inoculation
mycorhizienne a été stérilisée aseptiquement sous la hotte à flux laminaire. De la solution
nutritive sans phosphore est apportée toutes les semaines aux plants. Les vitroplants inoculés
ont présenté un meilleur comportement lors de l’acclimatation comparativement aux
vitroplants non inoculés. La vigueur en cours d’acclimatation des plants inoculés est
fortement corrélée à l’intensité de mycorhization de leur système racinaire alors que les plants
non inoculés ont montré un aspect moins vigoureux.
148
S3-P24
Tests Précoces Pour Rechercher Des Marqueurs De Tolérance
Au Stress Salin Chez 8 Génotypes De Blé Dur Triticum durum
Neila Rassaa*, Mohamed El Gazzah
Laboratoire de Génétique des Populations et des Ressources Biologiques. Faculté des Sciences de Tunis. 1060
El Manar. Tunis Tunisie.
*[email protected]
Les eaux d’irrigation ainsi que les sols tunisiens deviennent de plus en plus chargées en sels.
Pour diminuer l'effet du stress salin, il est donc important de programmer des travaux
d'amélioration des plantes cultivées qui vise à sélectionner des variétés tolérantes à ce type de
stress abiotique. Ceci est particulièrement vrai pour les céréales qui constituent la principale
source alimentaire en Tunisie.
Il y a eu donc dans ce qui suit, un essai d’identification de quelques tests précoces capables de
prédire le rendement final de la plante que ce soit en terme de qualité ou de quantité. Les
céréales commencent, en effet, très précocement à initier leurs pièces florales. Ainsi, le
nombre potentiel de grains est défini à la fin de l’initiation florale, correspondant
morphologiquement aux stades 6 – 7 feuilles. Nous nous sommes intéressés tout
particulièrement à des descripteurs de la croissance foliaire et pondérale et du développement
apical. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude comparative du comportement de différents
génotypes de blé dur (Triticum durum) vis-à-vis du NaCl, au niveau des stades précoces.
L’étude a pu montrer que pour la majorité des variétés étudiées il est possible de prédire
approximativement (en conditions contrôlées) le nombre total d’épillets à la récolte en se
basant sur le nombre d’épillets différenciés à la fin de la morphogenèse apicale (au stade
tallage). La production en biomasse végétale pourrait également être prévisible se basant sur
la croissance pondérale au stade tallage.
Parmi les génotypes étudiés, deux génotypes sortent du lot :
Le Biskri, variété locale, elle a une croissance foliaire et pondérale exemplaire presque pas
atteinte par un stress modéré Elle, ralentie, cependant, son rythme de développement à des
stress plus sévères et diminue le nombre d’épillets différenciés.
Le Chili, variété locale, elle se distingue par le fait qu’elle arrive à se développer normalement
en accumulant plus de matière sèche et en se développant plus rapidement tout en
différenciant plus d’épillets même à des stress sévères.
Mots clés : stress salin précoce, variétés de blé dur, morphogenèse apicale
149
S3-P25
Effet du génotype et de l'hormone pour l'induction, la
proléfération et la regénération des cals soumis
aux stress salin et thermique des embryons matures de blé tendre
(Triticum aestivum L.) : var, Mahon-Demias et Hidhab
Benderradji Laid, Djekoun Abdelhamid, Ykhlef Nadia, Kellou Kamel,
N°29 cite des 130 logements, BP N°279-bureau de poste agence de Benbadis, 34000, Bordj
bou arreridj, ALGERIE
([email protected])
Les capacités embryogènes et le pouvoir de régénération sous stress ont été étudiées, in vitro,
chez deux variétés contrastées de blé tendre au laboratoire de génétique, de biochimie et de
biotechnologies végétales de l'université Mentouri de Constantine (Algérie) au cours de
l'année universitaire 2004/05. L'induction des cals est obtenue à partir des embryons matures
excisés des graines pré germées et placés dans le milieu MS additionné de 2,4-D. Après 4
semaines à l'obscurité, les cals de dimensions uniformes sont placés sur milieu MS
additionnée de BAP et soumis à deux types de stress séparément, stress salin ( 0, 85, 171 et
255mM/l NaCl ) et stress thermique (25, 30, 35 et 40 °C).
Après 3 semaines, les explants sont transférés sur milieu MS additionné de ANA et KIN pour
l'induction foliaire et 4 semaines après sur milieu MS/2 pour l'induction racinaire. Les
résultats montrent un effet génotype pour la capacité embryogène, la réponse aux stress
abiotiques et le pouvoir de régénération. Ces résultats sont discutés à la lumière de ce qui est
rapporté dans la littérature dans ce domaine.
Références:
1) Zalc J M, Wicr H B, Kidwell K K and Steber C M (2004) Callus induction and plant regeneration from
mature embryos of a diverse set of wheat genotypes. Plant Cell Tissue and Organ Cuture, 76: 277-281. 2) Abebe
T , Guenzi A C , Mrtin B and Cushman J C (2003) Tolerance of mannitol-accumulating transgenic wheat to
water stress and salinity. Plant Physiol 131: 1748-1755. 3) Rus A M, Rios S, Olmos E, Santa- Cruz A and
Bolarin M C (2000) Long term culture modifies the salt responses of callus lines of salt- tolerant and saltsensitive tomato species. J. Plant Physiol.157: 413-420. 4) Rashid H , Ghani R A , Chaudhry Z , Naqvi S M S
and Quraishi A (2002) Effect of media, growth regulators and genotypes on callus induction and regeneration in
wheat (Triticum aestivum L.) Biotechnology 1: 46-54. 5) Lutts S, Kinet
150
S3-P26
Les indicateurs précoces de tolérance à la salinité chez les
blés durs
Châabane RAHMOUNE (1), M'barek BEN NACEUR (2), Hatem
CHEIKH-M'HAMED (2) et Souhaïl MAALAM (3)
(1) Laboratoire d’écotoxicologie et stresses abiotiques, Université de Constantine, Algérie.
(2) Laboratoire de biotechnologies et de physiologie végétale, INRAT, Tunis, Tunisie
(3) Département de biologie, Centre universitaire Cheikh Larbi Tébessi- Tébessa, Algérie
Au Maghreb, l’irrigation des céréales (blé) est une pratique courante, pour palier au déficit
hydrique fréquemment observé dès le stade épiaison.
Malheureusement, plus de 30% des eaux destinées à l’irrigation sont chargées en sel,
et elles induisent, à la longue, une accumulation de toxines aussi bien dans la rhizosphère que
dans les différentes parties de la plante. Ces toxines engendrent des dégâts au niveau des
ultrastructures cellulaires contribuant, à la fois, à la réduction de la croissance et des
rendements des variétés sensibles.
Les plantes stressées luttent contre cette contrainte par différentes manières dont la
synthèse de peroxydases capables de réduire les radicaux libres avant qu'ils n'altèrent les
lipides cellulaires.
Pour évaluer la capacité de défense de 6 variétés de blé dur les plus cultivées, nous
avons étudié quelques paramètres physiologiques liés à la germination des graines et à
l’activité des peroxydases, sous deux régimes hydriques (témoin et salin).
Cette étude, menée au laboratoire, a été complétée par l’étude des paramètres de
production (composantes des rendements) en conditions réelles.
L'objectif de ce travail est d’identifier les variétés qui valorisent mieux les eaux salines
et de cerner des critères précoces d’identification des variétés les plus tolérantes au sel
au moment de la germination avant même de les cultiver en champ.
Mots clés : Blé, salinité, eau, peroxydase, stress.
151
S3-P27
L’hyper-accumulation de GABA, molécule associée aux réponses
de stress, affecte le développement chez Arabidopsis thaliana
Hugues Renault 1, Abdelhak El Amrani 2, Alain Bouchereau 1, Carole Deleu
1
1
UMR 118 INRA / Agrocampus Rennes / Université de Rennes 1 « Amélioration des Plantes et Biotechnologies
Végétales », Campus de Beaulieu, Bât. 14A, 35042 Rennes cedex, France
2
UMR 6553 CNRS / Université de Rennes 1 « EcoBio », Equipe Mécanismes à l’Origine de la Biodiversité,
Campus de Beaulieu, Bât. 14A, 35042 Rennes cedex, France
L’acide γ-aminobutyrique (GABA) est un acide aminé non protéinogène ubiquiste
chez tous les règnes, des bactéries aux animaux. Chez les plantes, le GABA est connu pour
s’accumuler en réponse à de nombreuses contraintes environnementales telles que la
sécheresse, l’hyper-salinité, les chocs thermiques, l’hypoxie, les blessures, les attaques par des
pathogènes [1]. Néanmoins, ses rôles restent flous bien qu’il ait été associé à de nombreux
processus physiologiques comme la régulation du pH cytosolique et du ratio C/N, le contrôle
des flux de carbone dans le cycle des acides tricarboxyliques, la protection contre le stress
oxydant, la répulsion des insectes, l’osmorégulation. Chez les Mammifères, le GABA joue un
rôle prépondérant au sein du système nerveux central en qualité de neurotransmetteur. Un rôle
signalétique a également été attribué au GABA chez les plantes, notamment dans certains
processus de développement et dans la régulation du métabolisme de l’azote. En effet, le
GABA est un composant clef dans l’orientation et la croissance du tube pollinique [2] et
intervient également dans la régulation transcriptionnelle de gènes 14-3-3 [3]. Enfin, une
corrélation négative a été mise en évidence entre la teneur en GABA des exsudats phloémiens
et l’expression des gènes des transporteurs de nitrate chez Brassica napus [4].
Afin d’appréhender l’impact du GABA sur le développement d’Arabidopsis thaliana,
nous avons utilisé les mutants pop2 affectés dans le catabolisme du GABA comme systèmes
hyper-accumulant la molécule lors d’un traitement au GABA exogène. Il s’avère que l’hyperaccumulation de GABA est à l’origine d’un phénotype singulier. Les principaux traits
physiologiques associés à ces phénotypes seront présentés.
[1] Kinnersley AM, Turano FJ (2000) Crit. Rev. Plant Sci., 19: 479-509
[2] Palanivelu R, et al. (2003) Cell, 114: 47–59
[3] Lancien M, Roberts MR (2006) Plant Cell Environ., 29: 1430–1436
[4] Beuve N, et al. (2004) Plant Cell Env., 27: 1035-1046
152
S3-P28
Activités allélopathique, antimitotique et génotoxique de
Tetraclinis articulata (Mast) Vahl.
Badria FASLA *, Fatima ZEGHADA, Abderrazak MAROUF, Malika
BENNACEUR
Université d’Oran, Faculté des Sciences, Département de Biologie, Laboratoire de Biochimie Végétale et des
Substances Naturelles
B.P. 1524, El-Menouar, 31000 Oran, Algérie
*[email protected]
La fluctuation saisonnière de l’activité allélopathique de Tetraclinis articulata (Mast) Vahl.
(Cupressacées) croissant au même endroit en conditions naturelles a été étudiée parallèlement
à son analyse phytochimique. L'analyse de l’activité antimitotique et génotoxique de l’extrait
aqueux a été également abordée.
L’activité allélopathique d’un extrait aqueux lyophilisé de Tetraclinis articulata (Mast) Vahl.
A été testée sur deux modèles expérimentaux : les graines de Rhaphanus sativus L. et Lactuca
sativa L. mises à germer en présence de concentrations croissantes (0.25 % ; 0.5 % ; 0.75 % et
1 %) en extrait comparativement à un témoin non traité.
L’effet de cet extrait a été évalué sur la division des cellules méristématiques des apex
racinaires de Vicia faba L.
Des extraits aqueux de T. articulata issus de prélèvement effectués aux quatre saisons de
l’année 2007-2008, seul celui du mois de juin présente une activité allélopathique très forte.
Cette activité allélopathique se traduit par une action inhibitrice de la germination pour toutes
les concentrations testées, d’une manière dose-dépendante. Le pourcentage d’inhibition est
beaucoup plus important pour Lactuca sativa que pour Rhaphanus sativus : 11 à 13 % ; et 57
% à 97 %, respectivement.
L’extrait aqueux de T. articulata manifeste une activité antimitotique et clastogénique et ce
aux mêmes concentrations utilisées dans l’activité allélopathique.
L’activité antimitotique est caractérisée par un arrêt de la division cellulaire pour une durée de
traitement de 24 heures comme en témoigne l’accumulation du stade préprophase.
L’augmentation de l’index mitotique calculé dans ces conditions est due à cette
accumulation : 87.7 % ; 88.9 % ; 89.35 % et 90.86 % comparé à celui du témoin qui est de
75.05 %.
L'étude révèle également que l’extrait aqueux de T. articulata induit des aberrations
chromosomiques dans les cellules méristématiques des apex racinaires de Vicia faba.
L’activité clastogénique est caractérisée par la présence de cassures et de micronoyaux. Les
autres aberrations notées sont de types cellules binucléées, ponts chromosomiques et
enroulement des chromosomes.
Des différences qualitatives et quantitatives notables ont été observées aussi bien sur l’activité
allélopathique que sur les profils phytochimiques. Un essai de fractionnement guidé par test
biologique a été également effectué sur l’extrait aqueux lyophilisé.
Nos résultats suggèrent que Tetraclinis articulata pourrait constituer une source de substances
naturelles nouvelles qui peuvent être utilisées pour développer des méthodes de lutte
biologique respectueuses de l'environnement pour lutter contre les mauvaises herbes ou les
prédateurs des cultures. En dépit des avantages thérapeutiques prouvés de certaines plantes
médicinales, cette étude montre qu’elles peuvent être, dans certaines conditions, responsables
d’effets indésirables qu’il convient d’élucider.
153
S3-P29
Gynogenèse in vitro chez le blé dur (Triticum durum)
en conditions de stress salins
Mansouri Sonia1, Kobaissi Ahmed2, Nzeingui Hugues2,
Fakiri Malika3, Shekafandeh Akhtar2, Sibi Monique2 et Bouzid Sadok4
1 Institut National de recherche agronomique de Tunis (Labo des grandes cultures, Hédi Karray Ariana Tunis)
2 Institut National Polytechnique de Lorraine ENSAIA (Amélioration génétique, 2 ave de la haye, 54505 Nancy)
3 Faculté des Sciences et Techniques du Maroc (biologie appliquée, Université Hassan I BP 577, 2600 Settat
Maroc)
4 Faculté des Sciences de Tunis (Département des sciences biologiques, campus universitaire, 1060 Tunis)
[email protected]
Une technique de gynogenèse a été élaborée sur quatre variétés, Cocorit, Isly, Jori et
Sarif, provenant du Maghreb, afin d’obtenir des souches régénérantes de Blé dur (Triticum
durum) susceptibles d’être soumises in vitro à des pressions stressantes.
Les résultats de gynogenèse présentés, concernent la mise en culture de 4.786 ovaires.
Les épis sont prélevés lorsque le pollen est bi ou tri nucléé, et ils subissent un prétraitement à
4°C (de 7, 11 ou 15 jours) avant d’être stérilisés et disséqués, pour en extraire les ovaires non
fécondés. Après 4 à 9 semaines de culture à l’obscurité sur milieu d’induction (A et B ont été
comparés), les cals qui font éclatés les ovaires sont transférés sur milieu de différenciation
Diff. Les bourgeons qui apparaissent 6 semaines après, sont placés sur un milieu de
développement Dév, pour donner des plantes haploïdes.
Les meilleurs taux de régénération, pour 100 ovaires mis en culture, apparaissent chez
Isly (21,8%) avec 7js de prétraitement et le milieu d’induction A.
L’entretien de l’activité régénératrice, associé à une prolifération des cals, a été obtenu
par repiquage successifs sur le milieu Diff.
Pour Isly, 9 repiquages ont donné 68 régénérants, tandis que Jori, après 10 repiquage a
généré 433 plantes et aucun albinisme n’a été observé et il apparaît peu de doublement
spontané des chromosomes.
Le maintien des souches a amené aussi la possibilité d’introduire un agent stressant
NaCl dans le milieu de culture in vitro, de façon directe ou progressive, lors de repiquages.
Chez Jori, près d’une cinquantaine de plantes ont ainsi été régénérées, en présence de doses de
sel allant jusqu’à 9 g/l.
154
S3-P30
Adaptation des populations d’Atriplex halimus L. aux stress
abiotiques. Origine génétique ou acclimatation
environnementale ?
(a)
(b)
Abir Ben Hassine a, Michel Edmond Ghanemb, Sonia Mansouri a,
Sadok Bouzid a et Staneley Luttsb
Laboratoire de biologie et physiologie végétales, département de biologie, Faculté des Sciences de Tunis,
Campus Universitaire, 1060 Tunis, Tunisie
Unité de biologie végétale, Institut des Sciences de la Vie, Université catholique de Louvain, 5(Bte 13) Place
Croix du Sud, 1348 Louvain-la-Neuve, Belgique
[email protected]
Le déficit hydrique représente l’un des stress les plus menaçants pour la végétation partout
dans le monde. En effet, il n’est pas uniquement causé par le manque de disponibilité d’eau,
mais peut être la conséquence de différentes contraintes environnementales telles que la
présence de sel ou d’autres éléments toxiques dans le milieu. Ces stress sont capables de
dérégler l’alimentation hydrique de la plante et de nuire, sérieusement, à ses mécanismes
physiologiques. Néanmoins, certaines espèces ont toujours poussé dans leurs habitats naturels
en surmontant toutes les conditions défavorables du milieu.
Dans ce contexte, Les effets des stress salin et hydrique ont été étudiés chez deux
populations tunisiennes d’Atriplex halimus la première, tétraploïde, est originaire d’une région
centrale et aride (Kairouan), la seconde, diploïde, provient d’une région côtière affectée par la
salinité (Monastir). Le sel (NaCl) et le polyéthylène glycol (PEG) ont été ajoutés séparément
aux solutions nutritives pour simuler respectivement les stress salin et hydrique. Les poids
secs, le potentiel osmotique, le potentiel hydrique, l’accumulation de Na+, la concentration en
malondialdéhyde (MDA) ainsi que la teneur en éléments organiques ont été dosés après 1 et
10 jours de stress. Les résultats ont montré que, les plantes issues de Monastir sont plus
résistantes à la salinité et présentent une plus forte capacité à produire la glycinebétaïne en
réponse au stress salin. En revanche, celles issues de Kairouan sont plus résistantes au stress
hydrique et disposent d’une plus grande habilité à accumuler la proline. Cette dernière est
accumulée dès les premières 24heures de traitement, contrairement à la glycinebétaïne qui ne
s’accumule qu’après 10 jours d’exposition au stress. L’application exogène de proline (1mM)
améliore le niveau de résistance au stress hydrique chez la population de Monastir puisque le
stress oxydatif, quantifié par la concentration en malondialdéhyde, a diminué. Alors que
l’application exogène de glycinebétaïne (1mM) améliore la résistance à la salinité chez la
population de Kairouan.
Ceci suggère que l’espèce Atriplex halimus L. est capable d’accumuler un certain nombre de
composés compatibles afin d’assurer l’ajustement osmotique sous conditions stressantes du
milieu. Quoique que la proportion de chacun de ces composés varie selon la population
considérée et par conséquent, éventuellement, selon les conditions du milieu environnant.
155
S3-P31
156
SESSION 4
Stratégies et outils de sélection pour l'amélioration de la
qualité des produits végétaux
157
158
S4-CI-1
La qualité des matières premières végétales : un préalable ET/OU
une valeur ajoutée pour l’industrie de transformation.
Dr Vincent Pétiard
Nature Source Genetics
(33 Thornwood Drive, Ithaca NY 14850 USA)
Que ce soit pour l’industrie alimentaire ou pour d’autres industries exploitant des matières
premières végétales la disponibilité, mais aussi qualité, de ces matières premières
constituent un enjeu économique essentiel.
Qu’entend-on généralement par qualité ? Il s’agit en tout premier lieu pour les industries
de l’alimentation animale ou humaine de la sécurité alimentaire qui constitue un préalable
incontournable, mais il s’agit aussi de bien d’autres caractéristiques incluant la perception
par le consommateur, le rendement industriel, la facilité de transformation, etc….
Toutes ces caractéristiques sont certes déterminées en partie par les pratiques de
production et de stockage mais assez souvent elles dépendent aussi directement de la
variété utilisée et sont donc améliorables par la sélection.
Après avoir rappelé ces différents caractéristiques de qualité nous prendrons quelques
exemples montrant comment identifier et mieux comprendre les facteurs génétiques les
déterminant et par voie de conséquence comment orienter une création variétale qui les
prendra en compte et pourra ainsi créer de la valeur ajoutée pour les différents acteurs de
la chaîne agroalimentaire..
Summary
Whether it is for feed/food industries or it is for other industries processing plant raw
materials, the quality of raw material constitutes a key economical issue on the top of
sustainability of the supply chain.
What does one currently mean by quality? For feed and food it first means safety which
constitutes a prerequisite for any usage of plant raw materials. However it also means other
criteria which may cover consumer preference, factory yield, processability, etc….
Most of these quality traits are depending on the agricultural and post harvest practices but
also very often and directly on the variety which has been cultivated. These characteristics
might therefore be improved by plant breeding.
After reminding what are the main quality criteria, we will show with few examples how to
identify and consecutively to improve the genetic traits determining the quality of new
varieties and how it might create added value for the various stakeholders of the agrofeed/food chain.
159
S4-C1
De nouveaux gènes pour améliorer la productivité et la qualité de
Coffea canephora Pierre
Sélastique Doffou AKAFFOU
URES DALOA, UNIVERSITE ABOBO-ADJAME
02 Bp 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire
[email protected]
Coffea canephora (ou Robusta) est la seule espèce de caféier cultivée en Côte d’Ivoire. Elle
est robuste mais souffre de gros défauts qui limitent sa valeur marchande et sa productivité :
taux de caféine élevé, goût peu apprécié, auto-incompatibilité (d’où plantation multiclonale),
morphologie très rapidement « dégingandée » nécessitant des recépages fréquents (donc
pertes de productions par des années blanches).
Ces défauts pourraient être corrigés par l’exploitation de l’énorme variabilité interspécifique
au sein de la collection vivante des caféiers diploïdes africains, installées dans les stations
CNRA de Divo et de Man (Côte d’Ivoire). A titre d’exemple, C. pseudozanguebariae,
naturellement dépourvue de caféine et à courte durée de fructification (2 à 3 mois), pourrait
permettre de réduire considérablement, voire créer une variété dépourvue de caféine. De
même, dans les conditions de la Côte d’Ivoire, la réduction de la durée de fructification (10
mois de fleurs à fruits), permettrait de commercialiser le café avant la rentrée scolaire et
aiderait les paysans à faire face aux frais de scolarisation. Par ailleurs, le transfert de
l’autogamie de C. heterocalyx, permettrait de fournir aux paysans les génotypes hauts
producteurs, ce qui n’est pas possible en ce moment du fait de l’existence d’allèles d’autoincompatibilité. Enfin, la singulière capacité de floraison sur du vieux bois de C .liberica var.
dewevrei, contrairement à C. canephora pourrait permettre d’accroître la productivité.
Ainsi, des croisements entre C. canephora et ces différentes espèces, portant les caractères
d’intérêts ont été réalisés. Les hybrides F1 et BC1 sont en étude. Les objectifs recherchés sont
de : 1) définir le déterminisme génétique des caractères d’intérêts, 2) cartographier les gènes
impliqués, 3) analyser les modalités de leur transfert vers C. canephora.
Les résultats enregistrés sont très encourageants. La présence versus l’absence de caféine
serait sous la dépendance d’un gène majeur ; la présence domine l’absence. Le mode de
transmission de la teneur en caféine s’écarte de la simple additivité. La cartographie du gène
majeur est en cours dans le croisement C. pseudozanguebariae x C. canephora. La durée de
fructification se transmet suivant un modèle additif. La courte versus la longue durée de
fructification serait sous le contrôle d’un gène majeur Ft1. Ce gène a été cartographié.
L’autogamie est sous la gouvernance d’un locus, appelé locus S; il a été localisé sur un groupe
de liaison défini par des marqueurs AFLP. L’étude de la capacité de floraison sur du vieux
bois est en cours. Les résultats préliminaires sont encourageants, car le caractère s’observe
chez quelques hybrides.
Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour l’amélioration génétique de la
productivité et de la qualité de C. canephora. Elles contribuent ainsi à la valorisation des
ressources génétiques des caféiers.
160
S4-C2
Métabolisme des flavonoïdes dans la graine de colza
Bathilde Auger1, Cécile Baron1, Marie-Odile Lucas1, Véronique Gautier1,
Nathalie Marnet2, Isabelle Debeaujon3, Jean-Marc Routaboul3, Sylvain
Guyot2, Boulos Chalhoub4, Loïc Lepiniec3, Michel Renard1, Nathalie Nesi1
1
UMR118 INRA-Agrocampus Rennes, Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales, BP35327, 35653
Le Rheu Cedex, France ;
2
Unité Recherches Cidricoles, Biotransformation des Fruits et Légumes, INRA Rennes, BP35327, 35653 Le
Rheu Cedex, France ;
3
UMR204 INRA-AgroParisTech, Laboratoire de Biologie des Semences, route de Saint-Cyr, 78026 Versailles
Cedex, France ;
4
UMR1165 INRA-CNRS, Génomique Végétale, 2 rue Gaston Crémieux, CP 5708, 91057 Evry Cedex, France
[email protected]
Les processus moléculaires, cellulaires et biochimiques impliqués dans le
développement des téguments de la graine de colza (Brassica napus L., var. oleifera) sont peu
connus, bien que les téguments contribuent de façon non négligeable à la masse de la graine
(17%) et contiennent des facteurs anti-nutritionnels, issus du métabolisme des
flavonoïdes, tels que les tannins condensés oxydés (CT). Des lignées de colza à graines
jaunes, avec un contenu réduit en CT, ont été développées par introgression de ce caractère à
partir de Brassica apparentées au colza. Ces graines ont un tégument d’épaisseur réduite, sont
moins riches en composés pariétaux que les graines brunes et sont à l’inverse plus riches en
huile et en protéines. Le but de ce travail est de comprendre les mécanismes gouvernant
l’accumulation des flavonoïdes, afin d’identifier des gènes clef spécifiquement exprimés dans
les téguments.
Des colorations histochimiques à la vanilline, au DMACA et au bleu de Toluidine ont
permis de localiser les CT au cours du développement de la graine. Puis les CT solubles et les
flavonols contenus dans le tégument ont été identifiés et quantifiés par LC-MS. Quant aux CT
insolubles, ils ont été quantifiés par hydrolyse acide. Les gènes du métabolisme des
flavonoïdes ont été clonés grâce à une approche gène candidat basée sur des gènes
TRANSPARENT TESTA d’arabidopsis intervenant dans la synthèse des CT et sa régulation.
Ainsi, deux enzymes (BAN et TT10), un transporteur vacuolaire (TT12) et quatre facteurs de
transcription (TT2, TT8, TTG1 et TT16) ont été choisis comme gènes candidats.
La combinaison des analyses histochimiques et biochimiques a montré que la synthèse
des flavonoïdes (CT et flavonols) débute durant l’embryogenèse. La synthèse des CT est
spécifique de la couche cellulaire la plus interne du tégument, comme chez arabidopsis. Un
contenu important en CT insolubles est observé dès le début de la maturation de la graine.
Les orthologues des gènes candidats ont été identifiés chez le colza, puis ils ont été
localisés sur nos cartes génétiques. Leur expression a été analysée dans différents tissus et
dans la graine en développement. Le profil d’activation du promoteur de deux gènes dont le
profil est spécifique de la graine (BAN et TT2) a été analysé via des fusions « promoteur-gène
rapporteur », chez arabidopsis et le colza. D’autre part, les gènes TT de colza sont capables de
restaurer le phénotype sauvage des mutants nuls tt d’Arabidopsis thaliana.
Dans un futur proche, ces résultats seront utilisés i) pour identifier des mutations dans
les gènes d’intérêt par génétique inverse et ii) pour étudier d’éventuelles colocalisations entre
des gènes BnTT et des QTL de couleur de la graine.
161
S4-C3
Utilisation des marqueurs biochimiques et génétiques dans
l’amélioration de la qualité des blés en Algérie
D. Khelifi
Faculté de Sciences, Constantine, Algérie
Actuellement les sélectionneurs sont en mesure d’apprécier la diversité tant morphologique
qu’à plusieurs niveaux moléculaires, grâce au développement des techniques de biochimie et
biologie moléculaire, Les marqueurs protéiques sont les premiers à avoir été utilisés. Ils
présentent l’avantage de refléter une partie de l’information génétique du génotype et
permettent de se soustraire à l’effet du milieu.
La valeur d’utilisation du blé porte principalement sur la qualité technologique. Les protéines
de réserve chez le blé, qui s’identifient pour la plupart, aux protéines du gluten sont classées
en deux groupes les gliadines alcoolo solubles et peu agrégatives d’une part et les gluténines
de haut poids moléculaire ([1MW) et ceux de faible poids moléculaire (LMW) et très
agrégatives d’autre part. Les études génétiques ont révélé que ces protéines sont codées par de
nombreux complexes et très polymorphes. Le multi allélisme qui en résulte, influence les
propriétés rhéologiques de la pâte. L’analyse génétique de ces protéines est bien avancée. Sur
les 21 paires de chromosomes, six d’entre elles sont responsables de la synthèse des gliadines
et trois de celles des gluténines. Depuis plus d’une vingtaine d’années, les généticiens se sont
attaché à mettre en évidence des relations entre la présence (ou l’absence) de telle ou telle de
ces protéines de réserve et les caractéristiques technologiques des blés.
A partir de l’étude de 190 variétés de blé tendre et 350 blés durs provenant des collections de
l’institut technique des grandes cultures (Algérie) et de l’ICARDA (Alep Syrie). Nous avons
confirmé le rôle important joué par la diversité allélique des gluténines de haut poids
moléculaire et de faible poids moléculaire et des oméga gliadines dans l’explication des
différentes caractéristiques technologiques obtenues entre blés. Ces informations sont
maintenant portées dans les catalogues des ressources génétiques. Chacun des allèles des
protéines de réserve répond à un déterminisme mono génique. Les sélectionneurs ont à leur
disposition plusieurs allèles importants des 3 locus Glu-1 et des 3 locus Gli-1 pour le blé
tendre et des 3 locus Glu-3 pour le blé dur leur offrant la possibilité d’améliorer les
potentialités génétiques de la qualité rhéologique de la pâte. Il est possible de cumuler au sein
d’un même génotype des allèles ayant des effets complémentaires.
L’utilisation des marqueurs biochimiques et génétiques en sélection pour la valeur
d’utilisation du blé est aujourd’hui pratiquée en Algérie par l’institut technique des grandes
cultures. Cette possibilité de sélectionner des blés à partir des marqueurs devrait accroître
l’éfficacité de l’amélioration de la qualité des blés.
162
S4-P1
Penicillium toxinogènes et détoxification des mycotoxines
1
Khaddor Mustapha, 2Elbahri Yassene et 2Lamarti Ahmed
1
2
Département des Sciences Naturelles, Ecole Normale Supérieure de Martil (Maroc).
Equipe de Biotechnologies Végétales. Département de Biologie, BP. 2121. Faculté des Sciences de l’Université
Abdelmalek Essaâdi. 93002 Tétouan (Maroc)
E-mail: [email protected]
Une analyse mycologique sur 410 échantillons d’olives en saumure au Maroc a montré la
présence de spores de Penicillium toxinogènes avec une abondance des espèces P. crustosum
(46 %), P. aurantiogriseum (11,3 %) et P. viridicatum (7,9 %). Les olives mûres, de couleur
noire, sont plus contaminées que les vertes ou rouges. Les olives préparées dans les foyers
sont plus atteintes que celles du commerce. Les olives noires intactes sont moins infectées
que celles dénoyautées.
La toxinogénèse des P. aurantiogriseum et P. viridicatum a été étudiée. Les filtrats des
cultures stériles des deux isolats de Penicillium ont un effet sur la croissance de Bacillus
subtilis. Cependant, les autres bactéries testées sont restées insensibles. L’effet sur B. subtilis
varie en fonction du volume du filtrat utilisé et de la température. L’activité antibactérienne
de l’extrait chloroformique dépend de la nature du milieu de culture utilisé pour la croissance
fongique. Les mycotoxines, que nous avons pu extraire et qui ont été identifiées par
chromatographie sur couche mince, sont :
- Acide terrestrique et aurantiamine à partir de P. aurantiogriseum (isolés des olives).
- Breviamidine A et xanthomegnine à partir de P. viridicatum (isolées des céréales).
- Acide pénicillique à partir des deux espèces fongiques.
Les effets des huiles essentielles d’eucalyptus (Eucalyptus globulus L.), de romarin
(Rosmarinus officinalis L.) et d’armoise (Artemisia herba-alba Asso) ont été étudiés sur la
croissance fongique et la toxinogénèse de P. aurantiogriseum et P. viridicatum. Une
diminution significative du poids de matière sèche fongique est obtenue par addition de 0,05 à
2,5 % de chacune des trois huiles essentielles dans le milieu YES (Yeast Extract Sucrose)
liquide. L’inhibition de la croissance fongique a été testée sur différents milieux de culture
(MEA, CYA agar, YES liquide et solide) à pH constant, et a été très efficace pour l’armoise,
suivie par l’eucalyptus. Une inhibition complète de la production des toxines a été observée
avec 0,44 % de chacune des huiles essentielles pour P. aurantiogriseum et 0,22 % pour P.
viridicatum.
Des bactéries lactiques du lben marocain (produit laitier de fermentation mésophile) et du
yaourt (fermentation thermophile) ont été testées sur l’évolution de la teneur en aflatoxine M1
ajoutée artificiellement au lait à 5 µg/l. Les bactéries thermophiles n’entraînent qu’une faible
élimination de l’aflatoxine M1 (19 % pour Lactobacillus bulgaricus, 10 % pour Streptococcus
thermophilus et 8 % pour les deux souches combinées). Les bactéries mésophiles permettent
une destruction de l’aflatoxine M1 totale pour Lactococcus lactis en culture pure ou combiné
avec Lactococcus diacetylactis. Pour L. lactis, la destruction est importante (58 %), même si
elle n’est pas totale.
Mots clés: olives, Penicillium toxinogènes, mycotoxines, huiles essentielles, bactéries
lactiques et aflatoxine M1.
163
S4-P2
Solubilisation de différents types de phosphates inorganiques par
trois souches de pseudomonas fluorescens et leur implication dans
la croissance et le rendement du maïs (Zea mays) cultivé dans les
sols acides du sud du cameroun
FANKEM Henri, DEUDEL Annette, QUINN John, ETOA François-Xavier
[email protected]
1- Département de Biologie des Organismes Végétaux, Faculté des Sciences, Université de Douala. B.P: 24157
Douala. Cameroun. E-mail: [email protected].
2- Laboratoire de Microbiologie du sol, Centre des Biotechnologies, Université de Yaoundé I. B.P: 812
Yaoundé. Cameroun.
3- Institute of Soil Science and Plant Nutrition, Martin-Luther University Halle-Wittenberg, Adam-KuckhoffStraße 17 b, D-06108 Halle/Saale, Germany.
4- Queen’s University, Belfast, School of Biology and Biochemistry, Medical Biology Centre. 97 Lisburn Road
Belfast. BT9 7BL, UK.
5- Département de Biochimie, Université de Yaoundé I. B.P: 812 Yaoundé, Cameroun.
Une étude portée sur la sélection des bactéries solubilisant le phosphate a été menées sur la
base de leur aptitude à solubiliser trois différentes formes de phosphate inorganiques
insolubles (Ca3(PO4)2, AlPO4•H2O ou FePO4•2H2O) et leur aptitude à promouvoir la
croissance et le rendement de la plante cultivée en serre. Parmi les bactéries testées, trois
souches de Pseudomonas fluorescens (CB501, CD511 et CE509) ont été sélectionnées. De
ces souches, deux (CB501 et CE509) on montré leur aptitude à solubiliser tous les types de
phosphates en boîte de pétri à travers l’halo zone observable tout autour de leurs colonies.
Cependant, la souche CD511 a présenté une zone de solubilisation seulement en boîte de pétri
contenant du phosphate de fer. En milieu liquide, toutes les souches ont été capables de
mobiliser d’importantes quantités de phosphate, variables en fonction du type de phosphate.
Pendant que la solubilisation du phosphate de calcium est due à un effet combiné d’une
diminution du pH du milieu et de la synthèse des acides organiques, celle des phosphates
d’aluminium et de fer n’était possible que par la synthèse des acides organiques. Les essais
conduits en serre ont montré que la souche CB501 était le meilleur promoteur de la croissance
avec un effet global de +37 % sur le maïs, suivie de la souche CE509 (+20.2 %) et en fin de la
souche CD511 (+15.3 %).
Références:
1) Botelho, G.R.; Guimaraes, V.; De Bonis, M.; Fonseca, M.E.F.; Hagler, A.N. and Hagler, L.C.M. (1998).
Ecology of plant growth-promoting strain of Pseudomonas fluorescens colonizing the maize endorhizosphere in
tropical soil. World Journal of Microbiology and Biotechnology 14, 499-504. 2) Deubel, A.; Gransee, A. and
Merbach, W. (2000). Transformation of organic rhizodepositions by rhizosphere bacteria and its influence on the
availability of tertiary calcium phosphate. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 163, 387-392. 3) Gadagi,
R.S., and Sa, T. (2002). New Isolation Method for Microorganisms Solubilizing Iron and Aluminium Phosphates
Using Dyes. Soil Science and Plant Nutrition 48(4): 615-618. 4) Goldstein, A.H. (1986). Bacterial phosphate
solubilization: historical perspective and future prospects. American Journal of Alternative Agriculture 1, 57-65.
5) Reyes, I.; Baziramakenga, R.; Bernier, L.; and Antoun, H. (2001). Solubilization of phosphate rocks and
minerals by a wild-type strain and two UV-induced mutants of Penicillium rugulosum. Soil Biology and
Biochemistry 33, 1741-1747.
Mots clés: 1) Acides organiques 2) Croissance 3) Plante 4) Pseudomonas fluorescens 5) solubilisation du
phosphate
164
S4-P3
Stratégie de sélection des bananiers vis-à-vis des parasites au sud
de la Georgie pour la production de bananes dans un marché
potentiel
D. Koné1, P. Ji2, E. G. Fonsah3 & A.S. Csinos3
1
Université de Cocody-Abidjan, Côte d’Ivoire
Université de Georgie, Dept. de Phytopathologie, Tifton, GA 31794
2
Université de Georgie, Dept. of Phytopathologie, Tifton, GA 31794
3
Université de Georgie, Extension Economist, P.O. Box 1209, Tifton, GA 31503
[email protected]
Les bananiers et plantains par leur importance économique et alimentaire occupent une
place important parmi les productions agricoles. Pour de nombreux pays en Afrique et en
Asie, les bananes plantain constituent la base alimentaire. Cependant, la banane dessert
cultivée dans ces pays et exportée en Europe et aux Etats-Unis constitue une ressource
économique de premier choix dans la production fruitière. La majeure partie des bananes de
dessert est exportée vers les Etats-Unis et le Canada avec les Etats-Unis comme plus grand
importateur et consommateur. La production de bananes aux Etats-Unis a lieu dans l’Etat de
Hawaï mais se trouve affectée par les maladies virales. La perspective de développer un
marché dans chaque localité s’avère promoteur mais pourrait être confrontée aux
bioagresseurs fongiques d’origine tellurique dont l’évaluation s’impose pour les nouvelles
introductions.
Ainsi, depuis 2003, 34 cultivars de bananiers diploïdes triploïdes et tétraploïdes ont été
introduits en essai au Sud de la Georgie aux USA. Excepté la dolomite utilisée pour ajuster le
pH à 6,5 aucun pesticide ni fertilisant n’a été utilisé. Aucune évaluation parasitaire n’a été
effectuée pour comparer les cultivars. Cette première évaluation a été envisagée en vue de
proposer une méthode d’évaluation des parasites fongiques telluriques en culture bananière
dans les conditions de Georgie. Le dispositif expérimental est un bloc dispositif en bloc
complètement randomisé avec cinq répétitions. L’écartement entre les bananiers était de
2,4x2,4 m avec une densité de plantation de 1736 plants/ha. La température moyenne varie
de 18 à 25 °C. Ces conditions de températures sont suffisantes pour les attaques des parasites
fongiques telluriques. Les racines ont été prélevées sur les plants de chaque cultivar pour les
répétitions 1, 3 et 5. Ces racines prélevées ont été ajoutées avant de procéder aux analyses
microbiologiques par utilisation de milieux sélectifs. Les racines débarrassées de terre ont été
décrites selon les types de lésions. Ensuite, l’écorce, le cylindre central et les radicelles ont été
utilisés séparément pour isoler les parasites fongiques.
Les racines ont présenté des lésions de couleur et de forme différentes selon chaque cultivar.
Ces lésions vont du stade tiret aux taches nécrosées. Sur ces différentes lésions ont été
colonisées par des parasites appartenant aux genres Fusarium (89,20 %), Rhizoctonia (36,79
%) et à la famille des Pythiacées (4,91 %). Au niveau des différentes parties des racines, les
espèces de Fusarium étaient plus fréquentes sur l’écorce tandis que les radicelles étaient plus
colonisées par Rhizoctonia. Un champignon non identifié différent de Rhizoctonia a été isolé
sur l’écorce (10,55 %), le cylindre central (6,49 %) et les radicelles (9,44 %). L’utilisation de
milieux sélectifs a permis d’isoler plusieurs parasites d’établir leur répartition selon les
cultivars. La production de bananes dans les conditions de Georgie sera envisagée par la prise
en compte des différents parasites dans un programme de lutte intégrée.
165
S4-P4
Influence des pratiques culturales sur la dynamique des
champignons phytopathogènes responsables d’altérations postrécolte des mangues, Mangifera indica L.
Nalla MBAYE1, Pape Madiallacké DIEDHIOU2, Kandioura NOBA1, Pape
Ibra SAMB2
1 : Université Cheikh Anta DIOP, Faculté des Sciences et Techniques, Département de Biologie Végétale, BP :
5005 Dakar Fann, Sénégal
2 : Université de Thies, UFR Sciences Agronomiques et Développement rural (SADR), BP A296, Thies, Sénégal
Courriel : [email protected], [email protected]
Au Sénégal, la filière horticole connaît un essor considérable compte tenu de l’importance des
surfaces exploitées et des quantités produites. Ainsi, la production fruitière est passée de 95
075 tonnes en 1986 à plus de 150 000 tonnes en 2003 (Direction de l’horticulture, 2003). La
mangue représente à elle seule 60 % de cette production. Cependant, les barrières
phytosanitaires constituent aujourd’hui une contrainte majeure à l’expression des potentialités
réelles de la filière mangue du Sénégal. En effet, la pourriture des fruits après leur récolte
constitue un problème préoccupant pour les producteurs et exportateurs de mangues. Ce
phénomène affecte particulièrement le volume des exportations du fait de la dépréciation de la
qualité des fruits atteints. Ce défaut de qualité de la mangue est essentiellement dû aux
maladies post-récolte. C’est ainsi que ce travail vise d’une part, à identifier les agents
pathogènes responsables de pertes post-récolte et d’autre part, à suivre leur dynamique selon
les pratiques culturales.
Les résultats ont montré l’implication d’une diversité de Champignons phypathogènes dans
l’altération post-récolte des mangues, cv kent et cv Keitt, produites dans la zone des Niayes
du Sénégal. En effet, en dehors des champignons non sporulants, neuf (9) genres de
champignons ont été identifiés : Colletotrichum, Phoma, Botryodiplodia, Dothiorella,
Aspergillus, Curvularia, Alternaria, Drechslera et Stemphylium.
La composition de la mycoflore est fortement liée aux conditions climatiques avec une
prédominance des genres Colletotrichum et Phoma pendant les périodes humides (Août)
tandis que Botryodiplodia, Dothiorella, Aspergillus et Alternaria sont plutôt fréquents
pendant la période sèche (juillet).
Les différentes pratiques culturales jouent un rôle important sur les pourritures et la
prévalence des différents champignons phytopathogènes. Ainsi, le labour à sec accroît la
pourriture des mangues après récolte tandis que le ratissage des débris, en agissant sur la
quantité de substrat disponible pour les champignons telluriques, permet de diminuer les
pourritures post-récoltes. L’absence de travail du sol constitue un facteur à risque favorisant le
développement des champignons et l’accroissement des pertes. Les traitements
phytosanitaires effectués en pré récolte par les producteurs sont d’une efficacité limitée du fait
qu’ils sont effectués à l’aveuglette, en déphasage complet avec le cortége de pathogènes, leur
épidémiologie et les conditions climatiques.
Par ailleurs, l’enfouissement des pédoncules des fruits dans le sol pour évider la sève
est une pratique qui augmente significativement les taux d’infestation et les pertes et gagnerait
à être évitée.
Mots-clés : Mangue, champignons phytopathogènes, pourritures post récolte, Niayes, Kent,
Keitt.
166
S4-P5
Les endomycorhizes à arbuscules de la variété d’olivier sigoise
(Olea europea L.) dans le nord-ouest algérien : perspective
d’application en pépinière
Saad, D. 1, Bellahcene, M. 1, 2, Fortas, Z.1
1
Laboratoire de Biologie des Microorganismes et de Biotechnologie (LBMB), Département de Biotechnologie,
Faculté des Sciences, Université d’Oran.
1, 2
Département de Biologie, Faculté des Sciences, Université de Mostaganem. Algérie ; E-mail :
[email protected]
En Algérie, le patrimoine oléicole occupe une superficie de 280 000 ha distribués
principalement dans deux zones à vocation oléicole par excellence, l’Oranie et la Kabylie.
La culture de l’olivier (Olea europea L.) est constituée par une gamme diversifiée de
variétés d’olivier (Sigoise, Chemlal, Cornicabra, …). L’olivier, comme la plupart des arbres
fruitiers, est un partenaire symbiote potentiel des champignons endomycorhiziens. De
nombreux travaux ont montré les avantages de la mycorhization et ses applications en
arboriculture fruitière notamment pour la production de plants en pépinière. Les travaux
consacrés aux champignons endomycorhiziens étant rares en Algérie, nous avons donc
étudié la symbiose endomycorhizienne chez la variété Sigoise de l’olivier. Les résultats des
observations des racines montrent que cette variété d’olivier forme des endomycorhizes à
arbuscules. La caractérisation morphologique des spores, isolées des sols par la méthode du
tamisage humide, révèle la prédominance des espèces appartenant au genre Glomus. Cette
étude a permis de mettre en évidence plusieurs aspects écologiques et biologiques de la
symbiose endomycorhizienne à arbuscules chez l’olivier au niveau de la région de Sig.
Divers essais d’inoculation des plants d’oliviers avec ces champignons endomycorhiziens
sont en cours. Ces essais permettront de comparer la croissance et le développement des
plants mycorhizés et non mycorhizés et de mettre au point les techniques
d’endomycorhization, en conditions contrôlées, pour leur application en pépinière.
Mots clés : Olivier, Endomycorhizes, Glomus, Caractéristiques morphologiques.
167
S4-P6
Polymorphisme des gluténines de haut et faible poids moléculaire
du germoplasme de blé dur botanique algérien
Hamdi O.
Centre Universitaire de Tebessa, Tebessa, Algérie
Avant le I siècle les pratiques agricoles dépendaient complètement des plantes autochtones et
de leur mélange. Plus tard, la connaissance des bases de la génétique des plantes a permis à la
sélection de se développer et améliorer ainsi le potentiel de la production. Indéniablement, les
merveilles de cette amélioration ont eu comme conséquence l’érosion de la diversité
génétique de beaucoup de récoltes y compris les blés.
L’introduction de nouvelles variétés de blés homogènes a conduit à l’abandon progressif des
variétés locales autochtones, mieux adaptées et génétiquement plus diversifiées.
Actuellement, la disparition progressive des formes traditionnelles et spontanées en blés durs
a obligé les scientifiques de prendre conscience qu’il faut évaluer, sauvegarder et gérer la
variabilité encore existante. Les ressources génétiques sont fondamentales à soutenir la
sélection de blé, maintenant et à l’avenir. Le blé dur est l’une des cultures prédominantes en
Algérie, il est notamment utilisé dans la production des pâtes. Mais aussi considéré comme la
matière première pour la fabrication d’autres produits traditionnels tels que le couscous, les
galettes et autres.
Plusieurs approches sont valables pour l’évaluation de la diversité génétique des ressources
phytogénétiques. Les marqueurs biochimiques et moléculaires tels que les protéines de
réserve sont largement utilisés. Le caractère qualité est actuellement très recherché et est
devenu l’un des objectifs principaux dans l’amélioration des blés.
A travers cette étude, nous avons contribué à l’évaluation de la variabilité génétique des SGHPM et SG-FPM d’un germoplasme composé de 866 accessions réparties au sein de 19
variétés botaniques autochtones, provenant de différentes régions de l’Algérie et conservées
par I’ICARDA (Syrie) et L’lnstitut Technique des Grandes Cultures en Algérie. La
composition en gluténine de la collection présente une large variabilité. Un ensemble de 44
sous-unités de HPM et FPM a été décelé, dont les différentes combinaisons ont fait ressortir
16 allèles codant pour les SG-HPM et 18 exprimant les SG-FPM. L’indice global de la
diversité est plus au moins élevé (0,43%) iI se situe entre 0,13% et 0,78% selon les variétés
botaniques.
La collection étudiée composée de variétés autochtones montre une variabilité génétique plus
importante que la collection de blés durs cultivés en Algérie. De nouveaux allèles ont été
répertoriés.
Les résultats obtenus montrent que les variétés autochtones en blé dur algérien constituent une
source utile de nouveaux allèles, pouvant être utilisés avec succès dans les programmes de
sélection et d’amélioration pour la qualité des blés cultivés.
168
S4-P7
169
SESSION 5
Développement d'outils biotechnologiques
(de la culture in vitro à la génomique)
170
171
S5-CI-1
Les bases génétiques et l’utilisation des marqueurs associés à
l’amélioration de la qualité des blés
Gérard BRANLARD
INRA, UMR1095 GDEC –UBP, 234 av ; du Brézet, 63100 Clermont Ferrand, France
[email protected]
Le blé tendre Triticum aestivum est la seconde céréale dans le monde, cultivé sur plus de 200 Mha assurant une
production qui dépasse 550 Mtonnes. Le blé est principalement utilisé dans l’alimentation humaine, sous forme
de produits cuits : pains, biscuits, biscottes, chappattis, etc.. Il rentre aussi dans l’alimentation animale (volailles)
et enfin ses constituants sont extraits notamment comme source de carbone (amidon, glucose, sorbitol) ou de
protéines (gluten, émulsifiants, plastiques). Depuis des millénaires le blé demeure l’aliment de base de l’homme
et son évolution, géographique et génétique, est étroitement liée aux activités humaines. Au cours du XXème
siècle la culture du blé a fait l’objet de profondes transformations entraînant plus de fertilisation et de protection
phytosanitaire et qui s’accompagnèrent d’une évolution des caractéristiques de la plante (taille, fertilité,
précocité, résistance aux facteurs biotiques et abiotiques). Les améliorations génétiques apportées au blé ne sont
pas indépendantes des modifications sociales et sociétales. La mécanisation des pétrins révéla l’hétérogénéité
variétale et environnementale, l’absence de connaissances sur les aptitudes de transformation des farines et eut
aussi pour conséquence l’apparition d’appareils et de méthodes empiriques pour évaluer les caractéristiques
technologiques de la qualité des blés. Longtemps négligées au profit des facteurs de régularité du rendement et
de l’amélioration de la productivité, (nécessité de répondre à l’exigence de suffisance alimentaire), la qualité
d’usage fut l’objet de recherches en génétique qu’à partir des années 70. La qualité, mesurée à partir de plusieurs
tests indirects tels que le test de sédimentation de Zeleny, l’alvéographe, le farinographe , présente de nombreux
paramètres dont l’héritabilité est, généralement pour chacun d’eux, assez faible. De sorte qu’obtenir un très bon
blé panifiable était considéré, dans les années 70, comme un heureux hasard. Les recherches sur les bases
biochimiques et génétiques de la valeur d’utilisation ont alors été entreprises pour accroître l’efficacité de la
sélection des blés de qualité. Or à cette époque on savait qu’une large part des différences génétiques de qualité
était due au gluten.
Deux familles de protéines les gliadines et les gluténines sont présentent dans le gluten. Respectivement solubles
dans un alcool (éthanol 70%) et un acide (ou un détergent ) ces deux familles représentent chacune environ 40%
des protéines de l’albumen du grain. Les gliadines ont un poids moléculaire compris entre 25 et 80 kDa tandis
que celui des gluténines est compris entre 106 et 2x107 Da. L’emploi d’un réducteur permet de séparer les
gluténines en deux groupes : les sous unités gluténines de haut et faible poids moléculaire (respectivement SGHPM et SG-FPM).Ces protéines, dites de réserve, sont accumulées dans des corpuscules protéiques de quelques
microns de diamètre, formés près du réticulum endoplasmique entre 9 et 35 jours après anthèse et qui libèrent
ensuite leur contenu protéique dans la cellule lors de la déshydratation du grain.
Six chromosomes portent les gènes des protéines de réserve. Les locis Glu-1, Glu-3 codant respectivement pour
les SG-HPM et SG-FPM, et Gli-1 pour les -gliadines sont situés sur les chromosomes du groupe 1 tandis que
les loci Gli-A2, Gli-B2 et Gli-D2 codant pour les - - et -gliadines sont sur les bras courts des chromosomes
du groupe 6. Chacun de ces douze loci est complexe puisque la traduction des ARN transcrits peut donner
jusqu’à une douzaine de protéines différentes. Les plus simples sont les loci Glu-1 formés de deux gènes situés à
environ 90 000 pb codant chacun pour une SG-HPM lorsqu’il n’y a pas un codon stop dans l’ORF. Chacun des
loci Glu-3 et surtout ceux des gliadines (Gli-1 et Gli-2) est en fait formé de plusieurs dizaines de gènes (jusqu’à
près de 90) dont les séquences sont identiques ou légèrement différentes. Chaque cluster de gènes est
généralement hérité en bloc allélique, car les recombinaisons à l’intérieur d’un bloc sont très rares (probabilité =
10-3 à 10-4). Ces gènes, dépourvus d’intron sont transcrits en ARN qui a eux seuls représentent 60 à 65 % des
ARN de l’albumen du grain entre 10 et 30 jours après la fécondation.
Dans les années 80 ces gènes n’étaient pas séquencés mais l’analyse de leurs produits d’expression a été à la
base des progrès en génétique de la qualité des blés. L’analyse de la diversité des gliadines et des gluténines a été
conduite dans les deux dernières décennies. dans la plupart des pays où le blé est cultivé. L’analyse des gliadines
de 939 blés tendres provenant de 28 pays permit de dénombrer au total 174 variants allèliques aux loci Gli-1 et
Gli-2 (http://www.aaccnet.org/).L’origine de cette imposante diversité génétique réside d’une part dans le fait
que ces protéines correspondent à des familles multi-géniques et que d’autre part ayant le seul rôle de réservoir
d’acides aminés à fonction amine supplémentaire et de proline (résistance au stress hydrique lors de gel à la
germination), les mutations dans l’évolution n’ont sans doute pas été contre sélectionnées comme le sont celles
172
des protéines de type enzymatique. De même pour les SG-HPM 22, 56 et 66 allèles ont été dénombrés
respectivement au loci Glu-A1, Glu-B1 and Glu-D1 (McIntosh et al. 2003). La diversité des SG-FPM révélée par
électrophorèse monodimensionnelle est moins importante : 16, 25 et 5 allèles respectivement codés aux loci GluA3, Glu-B3 et Glu-D3 (McIntosh et al. 2003).
Malgré cette imposante diversité et l’impossibilité de tester toutes les interactions entre les variants allèliques,
l’analyse des relations entre les protéines de réserve et la valeur d’utilisation des blés a révélé plusieurs points
majeurs :
1-les loci Glu-1 des SG-HPM ont un effet additif majeur par rapport aux autres loci sur les caractéristiques
technologiques de la pâte. Des indices de qualité calculés sur les effets additifs des principaux allèles des
SG-HPM ont été proposés et largement utilisés en sélection.
2-De nombreux allèles des SG-FPM ont aussi un effet significatif sur la variation des caractères rhéologiques de
la pâte. En plus des effets additifs des interactions avec des allèles de loci Glu-1 peuvent être exploitées.
3- Les effets des variants alléliques de gliadines ont aussi été mis en évidence et sont souvent associés à une
meilleure extensibilité de la pâte
4- Les SG-HPM et SG-FPM, de par les liaisons disulfures qui sont engagées entre ces sous unités, ont une forte
influence sur la taille des polymères et, par conséquent, sur la force et la ténacité de la pâte. Les gliadines
(qui sont des protéines monomériques) agissent comme agent de viscosité et leur proportion influence
l’extensibilité.
Les connaissances génétiques et biochimiques sur ces marqueurs furent transmises aux sélectionneurs qui
peuvent les utiliser dans (1) les choix des parents avant croisement, (2) la réalisation de rétrocroisements, (3) la
création de populations, (4) l’analyse des descendances, (5) la création de blés synthétiques. La diversité des
protéines de réserve des espèces proches du blé tendre telles que le triticale, le blé dur et les espèces diploïdes a
aussi été analysée. L’utilisation de ces protéines dans des applications industrielles notamment comme agent
émulsifiant ou plastifiant est possible et d’importants développements sont envisageables.
D’autres recherches sur les bases biochimiques, génétiques et moléculaires de la qualité des blés ont été
conduites et aboutissent à l’utilisation d’autres marqueurs. Ainsi en est-il de la dureté du grain. Celle-ci peut être
définie comme sa résistance à l’écrasement. La dureté n’est pas liée à la teneur en protéines du grain mais elle est
fonction de l’adhésion qu’ont les grains d’amidon avec la matrice protéique qui les insère. Cette matrice
protéique étant principalement formée des protéines de réserve qui sont libérées des corpuscules protéiques lors
de la déshydratation du grain. Les gènes des puroindolines PinA et PinB situés au locus Ha/ha sur le bras court
du Chr 5D présentent une diversité allélique qui permet d’approcher la dichotomie hard/soft mais qui est
insuffisante pour rendre compte des variations observables (à partir de l’albumen très tendre jusqu’au très dur)
sur la texture du grain.
En plus de la dureté du grain les arabinoxylanes de l’albumen ont fait l’objet de recherches qui ont révélé leur
influence sur les caractéristiques technologiques et alimentaires de la farine. Ces constituants pariétaux du grain,
formés d’une chaine de xylose sur laquelle sont branchés des arabinoses, présentent une fraction soluble dans
l’eau, un rapport arabinose/ xylose et une variation quantitative qui sont chacun fortement héritables. Demain il
sera possible d’utiliser des marqueurs moléculaires permettant de suivre leur variation dans des descendances.
Depuis une décennie l’Inra utilise la mesure des arabinoxylanes pour améliorer l’efficacité de la sélection des
blés destinés à la biscuiterie et à l’alimentation animale (monogastrique). Une quantité optimale en
arabinoxylanes est à préconiser pour la panification.
Les recherches sur l’amélioration de la qualité des blés s’orientent aujourd’hui vers les bases moléculaires de la
composition nutritionnelle du grain et de sa valeur pour la santé du consommateur. La teneur en minéraux du
grain, largement influencée par la richesse naturelle du sol en ces éléments, offre peu d’espoir d’une
amélioration génétique. En plus des minéraux de nombreuses vitamines sont majoritairement présentes dans la
couche à aleurone qui est aujourd’hui analysée par l’approche protéomique. Cette dernière démarche est aussi
mise en œuvre pour rechercher les constituants allergènes du grain, où des progrès sont envisageables.
173
S5-CI-2
Une approche génomique et historique de l'introduction du maïs
en Europe
Alain Charcosset
[email protected]
174
S5-C1
Exploitation de la collection de mutants riz Génoplante pour
l’identification de gènes d’intérêt agronomique
Mélisande Blein1, Chloé Fallet2, Nabila Yahiaoui2, Véronique Chalvon1,
Corinne Michel1, Loic Fontaine1, Emmanuel Guiderdoni2, Jean-Benoît
Morel1
1
CIRAD, Campus International de Baillarguet, UMR BGPI, 34398 Montpellier, France
2
CIRAD, Campus International de Lavalette, UMR DAP, 34398 Montpellier, France
[email protected]
Le riz (Oryza sativa) est à la base de plus de la moitié de la population humaine et
représente ainsi un élément fondamental pour la sécurité alimentaire. Afin de faciliter
l’acquisition des connaissances sur cette espèce par ailleurs modèle pour les céréales, une
collection de mutants de la variété ‘Nipponbare’ a été développée par Génoplante (Sallaud et
al., 20031). Les mutations détectées sont induites par l’insertion soit d’un ADN de transfert
(ADN-T) après transformation par Agrobactérium tumefaciens, soit du rétrotransposon Tos17
après culture in vitro.
L’objectif de notre étude est double : i. utiliser la collection de mutants pour identifier,
par génétique directe, des gènes impliqués dans la régulation de caractères agronomiques
d’intérêt, et ii. estimer le taux de phénotypes mutants marqués par l’insertion d’un ADN-T ou
d’un Tos17. Pour cela, deux approches sont développées.
La première approche consiste à i. identifier des phénotypes mutants pour le
développement et le remplissage du grain, la résistance au stress salin et la résistance à la
pyriculariose et ii. à vérifier si ces phénotypes sont causés par l’insertion d’un ADN-T ou
d’un Tos17 dans un gène. Concernant le caractère de résistance à la pyriculariose auquel notre
équipe s’est plus particulièrement intéressée, 113 lignées mutantes sur 4462 criblées
présentent un phénotype altéré par rapport à la lignée sauvage. Pour 7 d’entre-elles, des
phénotypes cohérents ont été observés dans des lignées alléliques2 indépendantes et un lien
phénotype/gène muté a été établi par génotypage (Morel et al., non publié). Afin de valider ce
lien, des expérimentations sont en cours, visant à reproduire le phénotype mutant par
extinction post-transcriptionnelle du gène candidat dans la lignée sauvage.
La seconde approche consiste à i. identifier les gènes portant une insertion ADN-T ou
Tos17 et correspondant à plusieurs lignées alléliques indépendantes présentant un phénotype
de type « développement », « lesion mimic » ou « grain » identique, ii. vérifier si l’insertion
est la cause de ce phénotype. Une première analyse in silico a permis d’identifier 68 gènes
mutés pour lesquels plus de 5 lignées alléliques indépendantes présentant un phénotype
cohérent sont disponibles. Afin de valider ces phénotypes, 131 lignées alléliques représentant
39 gènes mutés sont en cours de phénotypage. Lorsque l’ensemble d’une série allélique pour
un gène présente le même phénotype, le lien avec le gène muté est vérifié par génotypage.
Les résultats acquis par le biais de ces deux approches permettront d’évaluer l’intérêt
d’utiliser la collection de mutants pour l’identification de gènes par génétique directe.
1
Sallaud, C et al. (2003) Theor Appl Genet 106: 8. 1396-1408
Dans des lignées alléliques, l’ADN-T ou le rétrotransposon Tos17 s’est inséré dans le même gène, mais pas
nécessairement au même endroit du gène.
2
175
S5-C2
Impact des bio fertilisants (mycorhizes, rhizobia) et du myco
insecticide (Metarhizium anisopliae) sur le rendement du niébé
(Vigna unguiculata) dans divers agro écosystèmes du Cameroun
Albert NGAKOU1, Dieudonné NWAGA2, Nelson N. NTONIFOR3, Manuele
TAMÒ4, Caleb L.N. NEBANE3, Ignatius A. PARH5
1-Département des Sciences Biologiques, Faculté des Sciences, Université de Ngaoundéré, Cameroun
Courriel: [email protected]
2- Centre de Biotechnologie, Université de Yaoundé I, Cameroun, 3-Faculté des Sciences, Université de Buea,
Cameroun; .4-IITA, Cotonou, Benin; 5- FASA, Université de Dschang, Cameroun
Les légumineuses à graines Africaines telles que le niébé (Vigna unguiculata L. Walp.)
fournissent de faibles rendements en champ au niveau des paysans. Parmi les facteurs
limitants leur productivité, on trouve les facteurs abiotiques et des maladies et ravageurs des
cultures. Très peu de travaux ont évalué l’effet des micro-organismes bénéfiques sur la
productivité des cultures en champ en Afrique Sub-saharienne. Cette étude avait pour objectif
de démontrer comment les interactions entre les symbiontes microbiens (mycorhizes et
rhizobia) et le champignon entomopathogène (Metarhizium anisopliae) peuvent améliorer la
production du niébé dans les zones agro écologiques variées du Cameroun. Le niébé de la
variété «locale Bafia» a été cultivé de 1999 à 2004 dans les zones Soudano-sahélienne (Zone
I) en 2000 et 2001, de Savane-guinéenne (Zone II) en 1999 et 2000, de forêt-humide à
pluviométrie bimodale (Zone V) en 1999 et 2001, et monomodale (Zone IV) en 2004 pendant
la première et la seconde saison de culture. Les expérimentations ont été conduites dans
chaque zone selon un dispositif en bloc complètement randomisé comportant deux niveaux
d’inoculation (graines non inoculées ou doublement inoculées par des souches sélectionnées
de mycorhizes+rhizobia pendant les semis), et deux niveaux de pulvérisation à la floraison
soit au Metarhizium anisopliae, soit à l’insecticide chimique Deltamethrin. Les résultats
révèlent une augmentation significative de la biomasse des plantes par l’inoculation à la
première et deuxième campagne de culture, respectivement de 38 et 40% dans la zone I, 54 et
43% dans la zone II, 55 et 46% dans la zone IV, 41 et 51% dans la zone V, à 45 jours après
les semis. Les plantes non inoculées montrent une réponse faible, mais hautement
significative (p = 0,01) à la colonisation mycorhizienne dans toutes les zones agroécologiques étudiées comparée au témoin. Les racines des plantes inoculées ou non forment
des nodules, avec un nombre et une biomasse sèche significativement (p < 0,01) plus élevée
chez les plantes inoculées. Les plantes inoculées et pulvérisées au Metarhizium anisopliae ou
à l’insecticide Deltamethrin produisent significativement (p = 0,03) plus de gousses à la
récolte en comparaison avec les plantes non inoculées et non pulvérisées. Ces résultats
suggèrent que les traitements mycorhizes+rhizobia et Metarhizium anisopliae sont
respectivement des micro symbiontes et myco insecticides efficients dans les sols peu fertiles
et acides camerounais. Ces micro-organismes bénéfiques pourraient être recommandés pour
une utilisation comme bio inoculants pour l’amélioration de la production du niébé au
Cameroun et dans la sou région.
Mots clés. Bio fertilisants (mycorhizes), bio pesticide (Metarhizium), inoculation, rendement,
légumineuse
176
S5-C3
Ressources Arabidopsis développées pour la génomique et
applications à l’étude de la réponse aux stress abiotiques
Mylène DURAND-TARDIF, Stéphanie DURAND, Matthieu SIMON,
Olivier LOUDET, Georges PELLETIER, Christine CAMILLERI
SGAP-IJPB IRD, Centre INRA de Versailles
Route de St Cyr, F 78026 Versailles cedex, France
durand-t@versailles;inra.fr
Le Centre de Ressources Arabidopsis thaliana pour la Génomique (http://wwwijpb.versailles.inra.fr/fr/sgap/equipes/variabilite/crg/index.htm), crée, caractérise et fournit à la
communauté scientifique internationale du matériel végétal original, suivant les derniers
développements technologiques, dont l’étude contribue à la compréhension des mécanismes
génétiques et biologiques.
La collection de mutants d’insertion étiquetés rassemble 55000 lignées correspondant
statistiquement à l’inactivation de 54% des gènes prédits chez Arabidopsis (Brunaud et al.
2002). Plus récemment, le Centre de Ressources a rassemblé des accessions (≈500), ou
lignées issues de populations d’origines éco-géographiques différentes. Ces accessions
présentent des variations phénotypiques et une variabilité génétique qui a été caractérisée et
utilisée pour mettre en place une “core collection” maximisant la capture de cette diversité
avec un nombre réduit d’accession (McKhann et al., 2004). De plus des accessions de la core
collection ont été utilisées pour construire des jeux de lignées recombinantes (RIL) afin de
détecter des locus à effet quantitatif ou QTL (Simon et al., 2008). Le Centre de Ressources
met aussi en place des outils pour faciliter le clonage des QTL et la compréhension de leur
nature : des populations de lignées quasi-isogéniques de type “HIF” et la cartographie de QTL
d’expression (eQTL). L’ensemble du matériel mis à disposition de la communauté
scientifique constitue une ressource compète pour une analyse performante de la fonction de
différents gènes chez Arabidopsis et de leur fonctionnement intégré.
L’équipe “Variabilité et Tolérance aux Stress Abiotiques” d’une part exploite la collection de
mutants en évaluant la contribution de gènes candidats dans la réponse aux stress abiotiques et
d’autre part utilise les populations de RIL et les familles HIF associées, pour cloner des QTL
de réponse au stress osmotique. Les ressources seront présentées et illustrées par des résultats
concernant la tolérance aux stress.
Ainsi l’espèce modèle Arabidopsis thaliana, qui permet avantageusement de faciliter les
expérimentations et donc d’accélérer l’acquisition de résultats, contribuera certainement à des
innovations biotechnologiques chez les espèces cultivées grâce à l’homologie de nombreux
gènes entre espèces, comme des résultats récents de la littérature l’ont montré pour le riz ou le
maïs (Karaba et al., 2007 ; Nelson et al., 2007).
Mots-clefs : Arabidopsis, ressources, génomique, sécheresse, stress osmotique
177
S5-C4
Adaptation de la technologie FTA au transport et à la
caractérisation moléculaire du CMV infectant le bananier
en Côte d'Ivoire.
Nazaire Kouassi1, Monger Wendy2, Neil Boonham2 & Julian Smith2
1
Centre National de Recherche Agronomique (CNRA), Abidjan Côte d’Ivoire; 2Central Science Laboratory,
Sand Hutton, York, United Kingdom
[email protected] ou [email protected]
Le virus de la mosaïque du concombre (CMV) infectant le bananier (Musa spp.) a été signalé
depuis des dizaines d’années en Côte d'Ivoire (Lassourdière, 1974). La caractérisation et la
mise au point de méthodes de détection précoce de ce virus sont nécessaires. L’objectif de la
présente étude était donc de trouver une méthode qui permette de stocker et de transporter les
acides nucléiques viraux en vue de leur caractérisation. La technologie FTA dans laquelle le
papier Whatman est préalablement traité pour fixer les acides nucléiques a été utilisée. La
qualité des acides nucléiques élués a été comparée dans des réactions de RT-PCR quantitative
(TaqMan) et conventionnelle, à celle des acides nucléiques obtenus par les méthodes CTAB
et RNeasy.
La technologie FTA a été adaptée aux acides nucléiques du CMV infectant les feuilles de
bananier. Le tampon de broyage ainsi que le nombre de rondelles de papier de 1,2 mm de
diamètre utilisés pour générer de bonnes amplifications RT-PCR de type TaqMan et
conventionnelle ont été déterminés. Les valeurs de Ct (21 – 32) ont été du même ordre de
grandeur aussi bien avec l’ARN élué du papier Whatman que l’ARN que pour l’ARN obtenu
par la méthode CTAB. Cependant, les meilleures valeurs de Ct (15 – 18) ont été obtenues
quand l’ARN matrice a été purifié par la méthode RNeasy de Qiagen. La RT-PCR
conventionnelle a permis l’amplification de l’ARN matrice élué du papier FTA et RNeasy
alors que cela n’était pas le cas pour la méthode CTAB. Les dilutions de broyats bruts de
feuilles infectées ont permis de déterminer dans une réaction TaqMan RT-PCR, la dilution
limite à 10-2 pour la méthode d’extraction CTAB et FTA contre 10-4 pour la méthode Rneasy.
La sensibilité de la réaction TaqMan pour la détection du CMV dans les feuilles de bananier a
été 10 fois supérieure à celle de la RT-PCR conventionnelle. De plus l'amplification de
molécules d’ARN a été encore possible après plusieurs mois de stockage à température
ambiante sur le papier FTA. Un fragment contenant L’ORF3 codant pour la protéine de
capside (657 nucléotides) de 16 isolats de CMV, a été amplifié puis séquencé à partir des
molécules d’ARN éluées du papier FTA. Une variabilité de 0,2 à 2% au niveau nucléotidique
et de 0,5 à 1,4% au niveau acide aminé a été observée entre les isolats de CMV infectant le
bananier en Côte d’Ivoire. L’arbre phylogénétique qui résulte de l’alignement des séquences
de l’ORF3 des 16 isolats du CMV de Côte d’Ivoire et 24 autres isolats CMV (GenBank) a
montré que les isolats de CMV de Côte d’Ivoire appartiennent au sous groupe IA. Une
homologie atteignant 99,2% en nucléotides et 99,1% en aminoacide a été observée entre les
isolats de CMV de Côte d’Ivoire et les isolats CMV du sous groupe IA.
Mots-clés: CMV, Bananier, papier FTA, TaqMan, RT-PCR.
Lassoudiere A. (1974). La Mosaïque dite à tirets’ du bananier ‘poyo’ en Côte d’Ivoire. Fruits 29, 349-357.
Whatman, Application of FTA-based technology for sample collection, transport, purification and storage of
PCR-ready plant DNA. 2004.http://www.whatman.co.uk/repository/documents
178
S5-C5
Variabilité de l’expression du gène gusA chez les plants
transformés de première génération chez Hevea brasiliensis
Ludovic Lardet, Elise Benistant, Julie Leclercq, Florence Martin, Pascal
Montoro
CIRAD, UMR DAP, TA-96/03
Avenue Agropolis, 34398 Montpellier cedex 5, France
[email protected]
La production d’élastomère augmente continuellement en raison d’un développement
économique croissant. Au cours de ces 30 dernières années, la part de caoutchouc naturel sur
le marché de l’élastomère (caoutchouc naturel et synthétique) est passée de 30 à 43 %.
L’hévéaculture est une source de devises importante pour les pays producteurs en zones
tropicale et subtropicale. De plus, la production de caoutchouc naturel, issue de
l’agroforesterie, contribue à la séquestration de carbone et à l’économie du carbone fossile
nécessaire à la production du caoutchouc synthétique. Les besoins élevés en main d’œuvre
liés à l’hévéaculture justifient les recherches pour l’amélioration de la productivité des arbres.
Dans tous les instituts de recherche sur le caoutchouc, les recherches sont focalisées sur les
techniques d’exploitation et la création de clones supérieurs propagés par greffage. Etant
donné le cycle biologique long inhérent aux espèces pérennes et les surfaces requises pour
l’évaluation des descendances, l’acquisition de connaissance sur les déterminismes
physiologique et génétique des caractères de sélection et sur les mécanismes moléculaires de
la production de caoutchouc est essentielle pour l’amélioration génétique par les méthodes
conventionnelles ou la transgénèse. La transformation génétique peut être utilisée pour
l’introduction de gènes d’intérêt et l’acquisition rapide de nouvelles caractéristiques
agronomiques.
Au CIRAD, un procédé efficace de transformation génétique a été développé chez Hevea
brasiliensis. Des lignées de cals transgéniques sont établies après coculture de cal
embryogène chez le clone PB 260 et la souche EHA105 d’Agrobacterium tumefaciens
contenant le vecteur binaire pCAMBIA2301. Les plants transformés sont régénérées à partir
de ces lignées par embryogenèse somatique. Les voies d’obtention des lignées embryogènes
sauvages et transgéniques seront décrites. Nous comparerons la capacité de régénération
(embryons et plantules) de 5 lignées transgéniques à celle de la lignée sauvage d’origine. Puis,
nous étudierons la variabilité intra et interlignée de l’expression du gène rapporteur gusA par
analyse de l’activité enzymatique de la β-Glucuronidase) sur les plants transgéniques de
première génération après six mois d’acclimatation en serre. Les modes de propagation des
plants transgéniques et le choix des gènes d’intérêt seront discutés.
179
S5-C6
Mise en évidence d’une synténie entre Coffea canephora et
Solanum lycopersicum
Florent Lefebvre Pautigny1, Feinan Wu2, Michel Rigoreau1, Vincent
Pétiard1, Pierre Broun1, Steven Tanksley2, Dominique Crouzillat.1
1
. Centre R&D Nestlé Tours, 101 Avenue Gustave Eiffel, Notre Dame D’Oé-BP 49716, 37097 Tours Cedex 2.
2
Cornell University, Ithaca, NY14853.
[email protected]
Malgré des enjeux économiques importants, la recherche sur le caféier reste embryonnaire en
regard des efforts déployés sur d’autres espèces végétales telles que le blé ou le maïs. Cette
espèce végétale tropicale peut être considérée comme une plante orpheline, d’où l’importance
de l’intégration de cette Rubiacée au sein du projet international SOL.
Le réseau génomique SOL permet d’obtenir et de centraliser des informations génétiques,
génomiques et taxonomiques pour les espèces de la classe des Astérides I incluant les familles
des Solanacées (Tomate, pomme-de-terre, aubergine, piment, pétunia) et des Rubiacées
(caféier). Un des buts de ce projet est de comparer et de lier les différentes informations issues
de l’étude de ces différentes espèces (http://www.sgn.cornell.edu/index.pl).
Un des principaux objectifs de ce réseau est de générer une série de cartes génétiques de
chaque espèce considérée au sein des Astérides, à partir de l’utilisation de gènes uniques et
dérivés de gènes orthologues conservés (gènes COS II : Conserved Ortholog Set). Chaque
gène COS II correspond à un gène orthologue chez Arabidopsis présent à la fois chez la
tomate et le caféier.
Ainsi 395 et 879 loci COS II ont été respectivement cartographiés chez le caféier et la tomate,
dont 255 loci sont communs entre les deux cartes génétiques. La répartition de ces gènes COS
II sur ces cartes génétiques n’est pas aléatoire. Les zones de forte densité pourraient
correspondre à l’euchromatine tandis que les zones de faible densité pourraient correspondre à
l’hétérochromatine. En général pour chaque groupe de liaison du caféier, une à trois régions
présente une forte colinéarité avec les loci COS II communs sur un chromosome de la tomate.
Ainsi, 29 blocs synténiques regroupant 119 gènes COS II sont définis et délimitent
respectivement 355 cM (27%) et 456 cM (31%) sur les cartes génétiques du caféier et de la
tomate. Cependant aucune relation synténique n’a pu être observée entre le groupe de liaison I
du caféier et un chromosome de la tomate.
La taille des blocs synténiques au sein des deux génomes étudiés est similaire, ce qui indique
que ces zones ont été conservées au cours de l’évolution des deux génomes. Le séquençage
actuel du génome de la tomate au niveau de ces régions pourrait donc permettre de disposer
d’un séquençage virtuel du génome du caféier.
L’existence de cette macrosynténie entre la tomate et le caféier sera validée avec la
démonstration de zones microsynténiques via le séquençage de BACs au sein de zones
synténiques des deux plantes.
180
S5-C7
Etude des conditions d’amélioration de la qualité des embryons
somatiques obtenus à partir de suspensions cellulaires
embryogènes chez le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.)
Djibril SANE(1), Frédérique ABERLENC-BERTOSSSI(2), Badara GUEYE(1),
Abdourahman DAHER(2), Maurice SAGNA(1), Yves DUVAL(2), James TREGEAR(2) et
Alain BORGEL(2)
(1)
Laboratoire de Biotechnologies Végétales, Département de Biologie Végétale de la faculté des Sciences et
Techniques ; Université Cheikh Anta Diop ; BP 5005 Dakar-Fann. Sénégal
(2)
IRD Institut de Recherche pour le Développement, 911 av Agropolis, BP 64501, F-34394 Montpellier Cedex5
E-mail : [email protected]
Le palmier dattier (Phœnix dactylifera L.) présente une forte valeur écologique, économique
et sociale en zone sahélienne aride et semi-aride. Nous avons mis au point un procédé de
régénération d’embryons somatiques via des suspensions cellulaires embryogènes obtenues à
partir de cultivars de dattiers adaptés aux conditions édapho-climatiques du Sahel. Cependant,
l’observation histologique des tissus embryonnaires nous a permis d’établir que les embryons
somatiques développés in vitro présentent un déficit en protéines de réserve par rapport aux
embryons zygotiques développés in planta. Afin d’améliorer la qualité des embryons et la
vigueur des plantes régénérées, nous avons cherché à optimiser au cours des phases tardives
de l’embryogenèse somatique, l’étape de maturation des embryons. Dans cette optique, les
embryons zygotiques ont été utilisés comme modèle d’étude et nous avons décrit des
caractéristiques cellulaires, physiologiques, biochimiques et moléculaires au cours de leur
développement in vivo et in vitro. L’évolution des teneurs en oligosaccarides (raffinose et
stachyose) a été analysée par HPLC-Dionex et celle de l’expression de gènes candidats
marqueurs des étapes de la maturation (Déhydrine, Early méthionine (EM), Globuline et
Galactinol synthase) et de la germination (Cystéine protéinase) des embryons, choisis sur la
base de leur similarité de séquences avec les gènes caractérisés chez des plantes modèles, a
été étudiée par RT-PCR. Les résultats obtenus nous ont permis de préciser des caractéristiques
liées à l’expression de la maturation chez les embryons zygotiques. Le développement des
embryons somatiques a ensuite été comparé avec celui des embryons zygotiques. Nos
résultats ont montré que la maturation des embryons somatiques est incomplète par rapport à
celle des embryons zygotiques développés in planta. Les effets du saccharose et de l’ABA sur
l’induction de la maturation des embryons somatiques ont été étudiés. Leur influence sur
l’expression des caractéristiques de la maturation en particulier sur l’accumulation des sucres
solubles et l’expression de gènes marqueurs des étapes tardives du développement des
embryons a été analysée et discutée. Les résultats obtenus mettent en relief l’importance de
ces deux effecteurs dans la régulation des phases tardives de l’embryogenèse chez le palmier
dattier.
Mots-clés : Sahel, Phoenix dactylifera, Embryons zygotiques, Suspensions cellulaires, Embryons somatiques,
maturation, ABA, Saccharose, marqueurs biochimiques, marqueurs moléculaires.
181
S5-C8
Amélioration de la toxicité orale de Photorhabdus temperata
contre Prays oleae et Manduca sexta par expression hétérologue
des gènes cry de Bacillus thuringiensis
1
Slim Tounsi, 1Ammar Ebn Aoun, 2Mark Blight et 1Samir Jaoua
1
Laboratoire des Biopesticides, Centre de Biotechnologie de Sfax, Tunisie
2
Centre de Génétique Moléculaire, CNRS, Gif-sur-Yvette, France
[email protected]
B. thuringiensis est aujourd’hui à la base de nombreuses formulations élaborées et
commercialisées par plusieurs firmes. Cependant, elle possède quelques inconvénients qui
limitent son utilisation dans le contrôle d’insectes tels que la sensibilité des toxines aux
rayonnements UV lors de la pulvérisation et l’apparition de quelques cas de résistance chez
les insectes. Pour résoudre ces problèmes, plusieurs stratégies ont été développées pour
stabiliser et améliorer les performances des produits à base de B. thuringiensis telle que
l’expression hétérologue de ces gènes chez d’autres bactéries. Dans ce cadre, nous nous
sommes proposés d’étudier l’expression hétérologue des gènes cry de B. thuringiensis chez
une autre bactérie entomopathogène, Photorhabdus temperata.
A partir de K122, une souche de Photorhabdus temperata, non toxique par voie orale pour
certains insectes, nous avons construit plusieurs souches recombinantes renfermant les gènes
cry1Aa (1), cry1Ia (2) et cry2Aa (3) individuellement ou en combinaison. Par SDS-PAGE et
Western blot, nous avons montré que les gènes cry de B. thuringiensis s’expriment bien chez
Photorhabdus et forment des corps d’inclusions. En réalisant des tests de toxicité, nous avons
montré que K122 est toxique par voie orale pour Prays oleae (teigne de l’olivier) avec une
DL50 égale à 58,1 106 cellules par cm2. L’expression des gènes cry chez cette souche améliore
son activité insecticide par un facteur variant de 5 à 13 fois (4). La détermination du facteur
de synergie entre Cry1Aa et Cry1Ia a prouvé que la grande amélioration de l’activité
insecticide de la souche K122 est due au fait que ces deux toxines agissent en synergie contre
P. oleae (4). D’autre part, le suivi de la croissance de larves de Manduca sexta (teigne du
tabac) ayant ingéré le même nombre de cellules des souches K122(pBS), K122(pBCcry1Ia) et
K122(pBScry1Aa) a montré, qu’après 48 heures, le poids des larves traitées par la souche
témoin K122(pBS) est de 2 à 3 fois plus important que celui des larves traitées avec les
souches K122(pBCcry1Ia) et K122(pBScry1Aa) (4). Ces résultats montrent que l’expression
hétérologue des gènes cry de B. thuringiensis est un excellent outil pour améliorer et élargir le
spectre d’activités insecticides des souches de Photorhadus temperata.
Références:
1- Tounsi Slim, J’mal Anis, Zouari Nabil and Jaoua Samir (1999) Biotechnol. Lett. 21, 771775.
2- Tounsi Slim, Zouari Nabil and Jaoua samir (2003) J. Appl. Microbiol. 94, 1-6
3-Tounsi Slim and Jaoua Samir (2003) Biotechnol. Lett., 25, 1219-1223.
4-Tounsi Slim, Ebn Aoun Ammar, Blight Mark, Rebaî Ahmed and Jaoua Samir (2006) J.
Invert. Pathol. 91: 131-135.
182
S5-C9
Les cellules végétales compétentes à se réactiver constituent des
cibles privilégiées du le 2,4-D
Badara GUEYE, Jonathan HERVE, Djibril SANE, Alain BORGEL,
Frédérique ABERLENC et Jean-Luc VERDEIL
Département de biologie végétale de la faculté des Sciences et Techniques. Université Cheikh Anta Diop de
Dakar. BP 5005 Dakar-Fann. Sénégal.
[email protected]
La totipotence et la pluripotence cellulaires végétales permettent aux plantes de se régénérer
ou de développer de nouveaux organes à partir de cellules somatiques. Cette capacité des
cellules végétales de réorienter leur développement dépend de leur état physiologique et de
leur environnement cellulaire. Les cellules somatiques sont alors engagées dans une phase de
dédifférenciation par réactivation cellulaire, sous l’effet d’éléments stimulateurs tels que des
régulateurs de croissance. L’acide 2,4 dichlorophenoxyacetique (2,4-D), un analogue d’auxine
de synthèse, est très efficace dans l’induction de la réactivation cellulaire, notamment chez les
monocotylédones. Malgré une large utilisation du 2,4-D en culture in vitro, peu de données
sont disponibles sur son mécanisme d’action au niveau des tissus végétaux. L’hypothèse de
l’existence de cellules cibles, compétentes à se réactiver sous l’effet du 2,4-D pourrait être
émise, ainsi qu’un effet de celui-ci sur la transcription des gènes des cellules cibles. Les
évènements cellulaires ayant lieu sous l’effet du 2,4-D ont été étudiés dans des tissus foliaires
de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) au cours de l’initiation de la callogenèse. La
localisation du 2,4-D et l’évaluation du niveau de méthylation de l’ADN nucléaire des
cellules sur des tissus callogènes, ont été réalisées à l’aide de méthodes immunologiques.
Les cellules procambiales, situées dans les faisceaux conducteurs des explants foliaires, sont
les premiers territoires cellulaires à se réactiver sous l’effet du 2,4-D et sont à l’origine de
l’initiation des cals. L’étude de la localisation de l’épitope du 2,4-D, montre que ces territoires
cellulaires sont des cibles privilégiées du 2,4-D. Au niveau subcellulaire, le 2,4-D est
principalement détecté au niveau des noyaux et des membranes. De plus, les cellules
procambiales responsables de l’initiation de la callogenèse sont caractérisées par un niveau de
méthylation de leur ADN nucléaire plus élevé que celui des autres types cellulaires. Au cours
du temps, le 2,4-D semble avoir un effet hypométhylant sur les cellules procambiales
compétentes à se réactiver.
L’ensemble de ces résultats suggère que le 2,4-D, en s’accumulant préférentiellement dans les
cellules procambiales, induirait une diminution de leur niveau de méthylation, favorisant ainsi
leur réactivation. La compréhension du mode d’action du 2,4-D notamment au niveau du
matériel nucléaire reste à élucider dans la perspective de la maîtrise de la réactivation
cellulaire et de la régénération des tissus végétaux.
Mots clés : 2,4-D, réactivation cellulaire, cellules compétentes, méthylation, Phoenix
dactylifera,
183
S5-P1
Production de plantules à partir de protoplastes du palmier
dattier Phoenix dactylifera L.
CHABANE D et BOUGUEDOURA N. LRZA
USHB Bp 44 Alger gare ALGERIE
La régénération de plantules in vitro du palmier dattier Phoenix dactylifera L. à partir de
protoplastes isolés et après fusion, nécessite un protocole expérimental amélioré par rapport
aux méthodes de l’embryogenèse somatique directe. Des protoplastes sont isolés à partir de
jeunes feuilles de rejets, de suspensions cellulaires et de cals embryogènes de deux génotypes
Deglet nour et Takerboucht. Le rendement en protoplastes dépend du génotype, du matériel
végétal, de la composition de la solution enzymatique et du temps d’incubation avec celle-ci.
Ce sont les suspensions cellulaires et les cals qui ont permis l’obtention du rendement en
protoplastes le plus élevé. La division cellulaire est induite aussi bien en milieu liquide que
sur couche nourrice. Le matériel le plus performant pour l’induction de la division cellulaire
est la suspension cellulaire et le cal. La meilleure réponse obtenue est observée sur la couche
nourrice avec un taux de division de 30% chez Deglet nour et 15% chez Takerboucht. Les
cellules divisées se développent en microcals sur la couche nourrice; les microcals évoluent
en cals sur milieu MS modifié (Chabane et al., 2007). Le repiquage de ces cals sur le milieu
MS sans régulateurs de croissance a permis l’obtention de plantules avec cependant un taux
assez faible.
Les essais de fusion de protoplastes issus des deux cultivars par homofusion Deglet nour [x]
Deglet nour et Takerboucht [x] Takerboucht et par hétérofusion. Deglet nour [x]Takerboucht,
ont montré des divisions cellulaires actives qui aboutissent à des microcals sur la couche
nourrice. Le transfert des microcals sur le milieu MS modifié permet leur développement en
cals qui évoluent en embryons à la lumière. Malgré le taux de production de plantes faible, le
processus protoplaste- plante entière est obtenu chez les deux cultivars (Deglet nour et
Takerboucht) à l’état isolé et après fusion.
Mots clés : Palmier dattier, cal embryogène, suspension cellulaire, protoplastes, microcal, fusion de protoplastes,
régénération de plantes.
184
S5-P2
GENES CANDIDATS POUR LE PROFILAGE
MOLECULAIRE DE « BOKASSA » (Chromolaena odorata)
D’AFRIQUE CENTRALE
Roger DJOULDE DARMAN
Institut Universitaire de Technologie/ Université de N’Gaoundéré
B.P 454 N’Gaoundéré- Cameroun
[email protected]
Qualifiée de "peste végétale" par les agronomes et les écologues dans le monde intertropical,
la plante Chromolaena odorata est surnommée par les populations locales "Bokassa Grass"
en Centrafrique, "Sekou Touré" en Afrique de l'Ouest, "arracheur de champs" ou "putschiste"
au Centre-Cameroun… Des sobriquets qui témoignent à la fois de sa résistance, de sa forte
capacité de dissémination, de sa croissance rapide et de son caractère envahissant, obstacle à
l'élevage dans les savanes. Le « Bokassa » est utilisée par les agriculteurs en ceinture autour
de leur plantation afin d’éloigner le bétail dans les savanes d’Afrique centrale. Cette pratique
au départ efficace, s’avère aujourd’hui néfaste aussi bien pour les agriculteurs que les
éleveurs. En effet le « bokassa » s’est aussi révélé tueuse de cultures car son contrôle semble
avoir échappée aux agriculteurs et leurs champs se voient aussi envahir par cette plante.
Aujourd’hui un nouveau type de conflit Agropastoral est né dans la région : les éleveurs
accusent les Agriculteurs de diminuer les pâturages par la dissémination du « bokassa », ces
derniers se défendent en arguant que c’est le bétail qui se charge de disséminer la plante dans
les pâturages. Ils affirment que se sont les éleveurs revenant de transhumance des pays voisins
(la République Centrafricaine notamment) qui auraient introduit cette plante au Cameroun.
Une approche gène - candidat a été utilisée pour déterminer l'identité moléculaire possible et
l’origine du « bokassa » du Nord Cameroun. Utilisant la PCR avec un « pair primer introncontaining segments » des gènes structurels qui codent pour la synthase du chalcone (CHS),
l’isomerase du chalcone (CHI), la flavanone 3-hydroxylase (F3H), la dihydroflavonol 4reductase (DFR), la synthase de l'anthocyanidin (ANS), a été amplifié, cloné et séquencé. Les
introns de longueur polymorphique pour chacun de ces gènes ont été détectées parmi trois
échantillons de « Bokassa »: BCNC variété présente au Nord Cameroun; la BCRCA,
échantillon venant du sud Est de la RCA; et BCNIG, provenant du l’Etat de l’Adamaoua au
Nigeria, régions proches des conditions agro écologiques du nord Cameroun. Utilisant les
générations F2 des croisements BCNC×BCRCA et BCNC×BCNIG afin de dresser une carte
des populations, les cinq gènes candidats ont permis de dresser une carte en relation avec les
marqueurs ADN polymorphiques amplifiés (RAPD) et marqueurs morphologiques. Le gène
F3H a été retrouvé sans recombinaison dans tous les échantillons, pendant que les autres
quatre gènes se retrouvaient dans des groupes différents de manière aléatoire. Ces résultats
suggèrent que l'allèle de type BCNC code un F3H liée au deux autres BCRCA et BCNIG. Les
combinaisons résultantes ont permis de lier les échantillons de « bokassa » du Nord
Cameroun (BCNC) à la fois aux Echantillons du Nigeria (BCNIG) et du Tchad (BCTCH)
mais les échantillons du Tchad (BCTCH) se sont avérés différents des échantillons du Nigeria
(BCNIG). Ceci impliquerait que le « bokassa » serait entré au Cameroun par la RCA et
auraient étés transportés au Nigeria par le Cameroun. La piste transport par les éleveurs
transhumants serait donc plausible.
185
S5-P3
ACTIVITÉ PATHOGÈNE ET SREENING IN VITRO DE SIX
HUILES ESSENTIELLES EN VUE DE LEUR UTILISATION
CONTRE Sclerotium rolfsii PARASITE EN CULTURE DE
TOMATE EN BASSE CÔTE – D’IVOIRE
DOUMBOUYA M.1, N’GUESSAN A.C. 1, KONE D. 2, KOUA W. KOUA3,
COFFI, K. 3 AIDARA D.1
1
- Université d’Abobo-Adjamé, UFR Sciences de La Nature et de l’environnement, Laboratoire de Physiologie
Végétale, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte d’Ivoire.
2
- Université de Cocody-Abidjan, UFR Biosciences, Laboratoire de Physiologie Végétale, 22 BP 582 Abidjan
22, Côte d’Ivoire.
3
- Université de Cocody-Abidjan, UFR SSMT, Laboratoire de Chimie Organique, 22 BP 582 Abidjan 22, Côte
d’Ivoire.
Auteur en correspondance : [email protected]
La tomate (Lycopersicon esculentum Mill) représente l’un des légumes les plus
consommés au monde avec une production annuelle de 108 millions de tonnes. Cependant, en
Côte d’Ivoire, sa production est soumise à des contraintes d’ordre phytosanitaire causées par
les parasites telluriques dont Sclerotium rolfsii. Ce pathogène peut attaquer les plants de
tomate à tous les stades de croissance depuis la pépinière à la récolte voire lors de la
conservation. Les stratégies de lutte les plus préconisées sont entre autres la lutte chimique
basée sur l’utilisation des produits d’usage difficile ou soumise à des risques chez le planteur.
Ainsi, Cette lutte chimique constitue une menace pour l’homme et l’environnement d’où la
recherche de solutions alternatives basée sur des produits naturels. A cet effet, une étude a été
menée sur les huiles essentielles pour tester leur pouvoir antifongique sur Sclerotium rolfsii.
Des inoculations ont été effectuées en vue de mettre en évidence l’impact des attaques sur les
plants de tomates du cultivar Tropimech en utilisant différentes quantités de sclérotes. L’effet
du champignon a été déterminé en mesurant la croissance des plant et le poids des racines au
terme des inoculations. Ensuite, six huiles essentielles (Monodora myristica, Melaleuca
quinquenervia, Eucalyptus torelliana, Chenopodium ambrosioides, Zingiber officinalis 100 et
Zingiber officinalis 50) et trois fongicides de synthèse (Callicuivre, Banko plus et mancozeb)
ont été utilisés en les incorporant au milieu de culture PDA.
L’impact du champignon sur les racines un mois après les inoculations. Les taux de mortalité
varient de 30 à 40 %. Les taux de réduction des poids racinaires varient de 50 à 70 %. Les
colonies ont présenté plusieurs aspects en fonction des produits et de leurs concentrations. In
vitro, les huiles essentielles de Monodora et d’Eucalyptus ont eu leurs activités proches du
Callicuivre. Par contre, le Manèbe a toutes les concentrations a inhibé la croissance et la
production de sclérotes des colonies issues d’explants. Cependant, les huiles provenant de
Chenopodium ambrosioïdes et Zingiber officinalis 100 ont montré des activités inhibitrices
totales de la croissance mycélienne et de la sporulation. Cette étude confirme l’effet néfaste de
Sclerotium rolfsii en culture de tomate au Sud de la Côte–d’Ivoire et les propriétés
antifongiques des huiles qui contiendraient des molécules antifongiques. Ce qui offre la
possibilité d’intégrer les huiles essentielles dans les stratégies de contrôle du pathogène.
186
S5-P4
La variété ‘‘marwa’’, premier cultivar de triticale au Maroc
développé par androgenèse in vitro
El Haddoury jamal
INRA. BP.589 Settat. Maroc
[email protected]
Le triticale est une céréale adaptée aux zones arides et semi arides, connu pour sa
tolérance à la sécheresse et sa résistance aux maladies et insectes principalement la
cécidomyie.
Le facteur limitant de la culture du triticale au Maroc, reste la qualité et la couleur de
la graine, ce qui retarde son adoption par les consommateurs et donc par les agriculteurs.
L’amélioration génétique à travers les croisements entre des parents à grains blancs et des
cultivars à haut potentiel de rendement a pour objectifs la production des variétés productives
et de bonne qualité technologique.
L’haplodiploïdisation a été utilisée pour l’avancement rapide de produits de
croisement de 32 hybrides F1. Au total, 560 plantes haploïdes ont été produites en 1998,
celles présentant des anomalies chromosomiques sont éliminées. Après dédoublement
chromosomique par traitement à la colchicine, les haploïdes doublé ont été multipliés sous
serre puis au champ dans la station expérimentale de Sidi El Aïdi.
Au cours de ces deux années de multiplication, la sélection a été effectuée sur la base
de la ploïdie, la fertilité, la structure morphologique du port, la couleur et la forme de la
graine. Ce qui a permis la sélection de quarante lignées haploïdes doublés performants pour
les essais préliminaires de rendement. Les résultats de l’essai de rendement avancé, montrent
l’efficience de la sélection opérée sur des lignées fixées entièrement homozygotes. En effet,
20 lignées HD ont un pourcentage de rendement égal ou supérieur à la moyenne des témoins
Au terme des essais de rendement, 6 lignées haploïdes doublées ont été présentées au
catalogue officiel pour l’inscription en 2003 et 2004. Le choix des lignées présentées à
l’inscription a été dicté par leurs résultats enregistrés dans les stations représentant le semi
aride. Au terme des essais catalogue, la lignée ‘‘98HDTCL55’’ a été enregistrée en Décembre
2006.
Cette étude a montré que la production des lignées haploïdes doubles est la méthode la plus
rapide pour l’obtention de variété chez le triticale puisque, la période écoulée entre la
réalisation du croisement et la présentation au catalogue était de six années.
Mots clés. Triticale héxaploïde, haplodiploïdisation, haploïdes doublés.
187
S5-P5
Effet du thidiazuron en culture de microspores isolées chez l’orge
Patricio ESTEVES, Suzanne MARCHAND, Mélanie FORTIER, François
BELZILE
Département de Phytologie, Laboratoire 3224 Pavillon Paul Comtois, Faculté des sciences de l'agriculture et de
l’agroalimentation, Université Laval, Cité Universitaire, QC G1K 7P4, Québec, Canada.
[email protected]
Chez l’orge (Hordeum vulgare L.), la culture de microspores isolées est considérée comme la
méthode la plus efficace pour la production de plantes haploïdes doublées (HD). Dans le
cadre de travaux visant à maximiser la production de plantes HD, principalement chez des
orges de printemps à six rangs, nous avons exploré l'utilisation du thidiazuron (TDZ), une
cytokinine puissante, comme inducteur de l'embryogenèse gamétique.
La recherche a été conduite en deux étapes. Dans la première nous avons évalué l'effet de 1
mg/l de TDZ comparativement à la même concentration de 6-benzylaminopurine (BAP), tant
en présence comme en absence de 10 mg.L-1 d'une auxine, l’acide phénylacétique (APA).
Dans une deuxième étape, trois concentrations (0.1, 0.5 et 1.0 mg. L-1) de TDZ ont été
employées en présence de 10 mg. L-1 d’APA. Les expériences ont été conduites sur quatre
génotypes d’orge : trois hybrides F1 issus du croisement d’orges de printemps à six rangs et,
comme témoin, l’orge d’automne à deux rangs Igri. Les plantes mères ont étés cultivées en
chambres de croissance sous une photopériode de 16h de jour/8 heures de nuit et des
températures de 15ºC le jour et 12ºC la nuit. Les tiges ont été prélevées en pré-anthèse selon
un critère standardisé et les épis nus ont été soumis à un prétraitement au mannitol 0,37 M, à
25 ºC pendant 4 jours. Suite au broyage des épis et après une filtration (tamis de 100 µm),
l'isolat de microspores a été enrichi au moyen d'une centrifugation sur maltose 20% (6
minutes à 450 xg). L'induction a été réalisée dans le milieu basal IMI dont la composition
hormonale avait été modifiée pour correspondre aux régimes hormonaux décrits plus haut.
Les microspores ont été étalées à une densité cellulaire contrôlée et les cultures furent
entreposées à 28 ºC à l’obscurité. Entre 2 et 3 répétitions ont été réalisées pour chaque
induction et les données ont été analysées avec le programme XLSTAT. Le transfert
d'embryons a commencé à partir de 15 jours post-induction et le milieu IMR a été utilisé en
phase de régénération.
En tant qu’agent inducteur de l'embryogenèse gamétique à partir de microspores, le TDZ s'est
avéré plus efficace que le BAP. Lors des deux étapes visant à explorer le potentiel du TDZ en
culture de microspores isolées, les milieux contenant le TDZ se sont montrés supérieurs à
ceux contenant du BAP tant pour le nombre d'embryons produits que pour le nombre total de
plantes vertes. La combinaison hormonale optimale s'est située entre 0.5 et 1.0 mg L-1 de
TDZ, avec 10 mg/l d'APA. Le ratio plantes vertes/plantes albinos caractéristique de chaque
génotype n'a pas été affecté par l'emploi de TDZ.
188
S5-P6
Deux méthodes de conservation efficaces de la quantité, de la
qualité et de l’expression des ARNm dans les tissus collectés de
banane
Ludivine Lassois and Haïssam Jijakli
Faculté des Sciences Agronomiques de Gembloux, Unité de Phytopathologie, 2 Passage des Déportés,
Gembloux, Belgique
[email protected]
La banane occupe une place particulièrement importante dans la production mondiale de fruits.
L’étude de l’expression différentielle de gène est essentielle pour comprendre les mécanismes
physiologiques de cette plante. Les techniques permettant d’analyser les profils d’expression
requièrent cependant des méthodes de conservation des échantillons adéquates, rendant possible des
constructions de cDNA et des analyses moléculaires. La conservation des ARN est problématique à
cause de leur grande instabilité et de leur dégradation rapide par les ribonucléases (Martin et al.,
2001). Jusqu’à présent la méthode de conservation la plus commune consiste à maintenir les
échantillons à très basse température (-50°C ;-80°C) (Maniatis et al, 1989). Cependant d’autres
méthodes de conservation sans ultra-basse température pourraient présenter un intérêt mais ne sont pas
largement documentées. L’objectif de cette étude était d’évaluer deux méthodes de conservation des
échantillons collectés en vue de préserver les ARN pour des analyses moléculaires ultérieures. Ces
méthodes doivent permettre d’éviter toute dégradation d’ARN entre la collecte des échantillons et
l’extraction des ARN mais également de conserver le profil de l’expression des gènes au cours du
stockage. Pour ce faire, trois échantillons ont été récoltés à partir d’une même couronne d’un bouquet
de bananes. Un échantillon a servi de contrôle et l’extraction d’ARN a été réalisée immédiatement.
Les deux autres échantillons ont été conservés selon deux procédés. La première méthode consistait à
conserver les couronnes fraîchement et finement broyées à l’azote liquide dans un tampon d’extraction
proposé par Mbéguié-A-Mbéguié et al. (2007) (200mM BORAX, pH 9.0; 30mM EGTA; 1% SDS;
10mM DTT; 2% PVP 40; 2% DIECA; 0.5% Igepal) auquel 0.5 mg proteinase K/ml de tampon avait
été ajouté. La seconde méthode consistait à lyophiliser l’échantillon de couronne à -80°C pendant 24h.
Les échantillons ont été conservés 21 jours à température ambiante avant d’en extraire l’ARN selon la
méthode proposée par Mbéguié-A-Mbéguié et al. (2007). La qualité, la quantité et l’intégrité des ARN
ainsi obtenus ont été évaluées par les mesures d’absorbance à 260nm et 280nm ainsi que par la
visualisation des sous-unités 28S et 18S sur gel d’agarose 1%. Les profils d’expression des ARNm
avant et après stockage ont été comparés par cDNA-AFLP. Ceci afin d’évaluer l’effet des conditions
de stockage sur l’expression des gènes. L’expérience a été répétée deux fois dans le temps. Les deux
techniques de conservation proposées dans ce travail sont appropriées pour conserver les ARN in situ
sans avoir recours aux ultra-basses températures. Les ARN ainsi obtenus sont de bonne qualité, non
dégradés et aucune perte de rendement n’a été observée. De plus ils peuvent être utilisés pour des
applications de biologie moléculaire et le profil d’expression du génome n’est pas altéré par les
processus de conservation. Ce travail met également en évidence les avantages de la lyophilisation.
Mots-clés : ARN, banane, conservation, lyophilisation, cDNA-AFLP
Maniatis, T., E. Fritsch, and J. Sambrook, (eds.) 1989. Molecular Cloning: A laboratory Manual, pp. 1-7.10-7.18. . Cold
Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY.
Martin, L.A., T.J. Smith, D. Obermoeller, B. Bruner, M. Kracklauer, and S. Dharmaraj. 2001. RNA purification, In A. S.
Gerstein, ed. Molecular biology problem solver. Wiley-Liss.
Mbeguie-A-Mbeguie, D., O. Hubert, X. Sabau, M. Chillet, B. Fils-Lycaon, and F.-C. Baurens. 2007. Use of suppression
subtractive hybridization approach to identify genes differentially expressed during early banana fruit development
undergoing changes in ethylene responsiveness. Plant Science 172:1025-1036.
189
S5-P7
Production d’(E)-resvératrol dans des cultures cellulaires de
Cotonnier (Gossypium hirsutum L.) : Première mise en évidence
Hilaire Tanoh KOUAKOU 1,2, Justin Yatty KOUADIO 2, Pierre
WAFFO-TÉGUO 1, Alain DECENDIT 1, Jean-Michel MÉRILLON 1
1 GESVAB (Groupe d’Étude des Substances végétales à Activité biologique), Université Victor Segalen
Bordeaux 2, 146, rue Léo-Saignat, 33076 Bordeaux Cedex.
2 Laboratoire de Biologie et Amélioration des Productions végétales, UFR Sciences de la Nature, Université
d’Abobo-Adjamé, 02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire.
[email protected]
Le Cotonnier, uniquement propagé par graine, est cultivé sur près de 2,5% des terres arables
du monde, soit sur environ 30 millions d’hectares. L’amélioration génétique a permis
d’obtenir des hybrides performants mais les techniques classiques de sélection se heurtent à
différentes contraintes liées à la biologie de la plante, au niveau de ploïdie, au cycle de
sélection très long (environ 10ans) et l’absence de multiplication végétative naturelle.
L’embryogenèse somatique représente donc la seule voie possible pour l’obtention à grande
échelle d’un matériel végétatif homogène et à haut rendement. Cependant, le cotonnier se
prête difficilement aux manipulations dans les systèmes de culture de tissus. Cela est dû en
partie à la libération des polyphénols observés fréquemment chez les espèces ligneuses et à la
génotype dépendance de l’embryogenèse somatique (Feng et al., 1998). Pour connaître les
facteurs endogènes qui peuvent influencer l’induction de l’embryogenèse somatique chez le
Cotonnier, nous avons analysé par CLHP les différents composés phénoliques accumulés par
les suspensions cellulaires de deux cultivars de cotonnier : le cultivar ‘Coker 312’, qui
développe des structures embryogènes, et le cultivar ‘R405–2000’, qui est non embryogène
(Davidonis et Hamilton, 1983). Parmi les composés phénoliques, l’(E)-resvératrol n’a jamais
été détecté chez le Cotonnier. C’est une phytoalexine qu’on trouve chez des plantes comme la
Vigne et qui possède des propriétés antifongiques, anticancéreuses, etc. (Chander et al.,
2005). Dans les suspensions cellulaires du cultivar ‘Coker 312’, nous observons une
accumulation d’(E)-resvératrol, contrairement à celles du cultivar ‘R405-2000’. La
biosynthèse de ce composé serait dépendante du génotype parce qu'il apparaît seulement dans
suspensions cellulaires embryogéniques du cultivar ‘Coker 312’. L’(E)-resvératrol est un bon
indicateur phénolique de l’induction de l’embryogenèse somatique chez le Cotonnier.
1- Davidonis G.H., Hamilton R.H., 1983- Plant regeneration from callus tissue of Gossypium hirsutum L. - Plant
Sci. Lett., 32(1-2), 89-93.
2 - Chander V., Tirkey N., Chopra K., 2005- Resveratrol, a polyphenolic phytoalexin protects against
cyclosporine-induced nephrotoxicity through nitric oxide dependent mechanism. - Toxicology, 210(1), 55-64.
3- Feng R., Zhang B., Zhang W., Wang Q., 1998- Genotype analysis in cotton tissue culture and plant
regeneration. In P.J., Larkin (ed). Agric. Biotech. Laboratory; Field and Market. Proceedings of the 4th Asiapacific conference on Agricultural Biotechnology, Darwin 13-16 July 1998.
190
S5-P8
Incidence de l’apport séquentiel du sulfate sur l’expression
embryogène et différences biochimiques des cals embryogènes et
non embryogènes de Theobroma cacao L.
Emile MINYAKA1,2,3*, Nicolas NIEMENAK1, Auguste Emmanuel ISSALI2,
Edmond KOFFI KOUABLAN2, Abdourahamane SANGARE2 et Denis
OMOKOLO NDOUMOU1
1
Département des Sciences Biologiques, Ecole Normale Supérieure de Yaoundé, Université de Yaoundé I,
B.P 47 Yaoundé – Cameroun
2
Laboratoire Central de Biotechnologies, Centre National de Recherche Agronomique
01 P.B 1740 Abidjan 01 – Côte d’Ivoire.
3
Laboratoire de génétique, UFR BIOSCIENCES, Université de Cocody/Abidjan,
22 P. B 582 Abidjan 22 – Côte d’Ivoire.
*Courriel auteur: [email protected]
T. cacao est reconnu récalcitrant à l’embryogenèse somatique. L’amélioration du procédé
d’embryogenèse chez le cacaoyer, passe certainement par la reformulation des milieux de
culture et la compréhension des évènements moléculaires ou biochimiques qui accompagnent
ce processus. L’incidence de l’apport séquentiel de sulfate exogène sous forme de K2SO4 et
MgSO4 à différents délais de l’embryogenèse somatique a été étudiée. Les acides aminés
solubles, la cystéine, les sucres réducteurs, les activités cysteine synthase et cystéine
désulfurase ont été analysées dans différentes structures morphogénétiques obtenues in vitro.
Les résultats obtenus ont montré que les délais d’apport en sulfate modulent le pourcentage
d’explants embryogènes. Lorsque le sulfate est apporté pendant toute la durée d’une culture
(91 jours) 20±3,6 % de staminodes et 29,04±2,75 % de pétales produisent les embryons.
L’apport du sulfate au 14ème jour de culture est caractérisé par 14,81±2,96 % et 14,29±1,8 %
respectivement de staminodes et pétales embryogènes. L’absence de formation d’embryons
somatiques a été observée avec l’apport tardif (49ème et 70ème jour de culture) de sulfate dans
le milieu de culture. La teneur en acides aminés n’a pas significativement discriminé les cals
embryogènes des cals non embryogènes. Cependant, les teneurs en cystéine et sucres
réducteurs ont été plus élevées dans les cals embryogènes que dans leurs homologues non
embryogènes. L’activité cystéine synthase des cals embryogènes a été significativement plus
importante que celle des autres types de cals. Les activités cystéine désulfurase a également
discriminé les cals embryogènes des cals non embryogènes. Par ailleurs, dans les cals
embryogènes le rapport de l’activité cystéine synthase sur celle de la cystéine désulfurase est
supérieur à l’unité. Cette série de résultats suggère que l’apport en sulfate est nécessaire à
l’embryogenèse somatique chez le cacaoyer. Cette nécessité se traduirait par une forte
synthèse de la cystéine dans les cals embryogènes. La cystéine formée serait ensuite utilisée
en partie par d’autres voies métaboliques qui nécessitent le soufre au cours l’embryogenèse
somatique. La nutrition soufrée serait donc une alternative à l’amélioration de l’expression
embryogène des génotypes de cacaoyer.
Mots clés: cacaoyer, embryogenèse somatique, métabolisme, pétales, soufre, staminodes
191
S5-P9
Caractérisation moléculaire et morphogenèse in vitro de génotypes
de Casuarina equisetifolia (L.) Forst.
adaptés aux biotopes sahéliens
NDOYE1 Amadou Lamine, DIOUF1 Diaga, SY1* Mame Ourèye,
1. Laboratoire Campus de Biotechnologies Végétales, Département de Biologie Végétale, Faculté des Sciences
et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, BP 5005, Dakar - Fann, Sénégal
* : [email protected] /[email protected]
Le littoral Nord du Sénégal a bénéficié de programmes successifs de reboisement et
d’actions de protection suite à la dégradation des systèmes forestiers résultant des différents
cycles de sécheresse. Cette barrière verte de Casuarina equisetifolia qui s’étend sur 185 km
de long, de Dakar à Saint-Louis, sert de brise-vents, permet de fixer les dunes afin de lutter
contre l’ensablement des cuvettes maraîchères de la zone des Niayes et préserve la
biodiversité locale. Cependant, des contraintes majeures liées au vieillissement et à l’absence
de régénération des populations existantes de C. equisetifolia compromet la pérennisation de
cette bande verte. Ce travail est une contribution pour la résolution de ces problèmes par des
techniques moléculaires en évaluant par RAPD la diversité génétique de ces populations afin
de choisir les têtes de clones et par des techniques de multiplication végétative in vitro en
multipliant les sujets élites sélectionnés.
Le matériel végétal a été collecté au niveau de 5 différents sites de prospection qui
comprenaient les peuplements les plus vieillissants. Des échantillons de rameaux
photosynthétiques juvéniles sont prélevés par arbre sélectionné et ont servi d’échantillons
pour les analyses moléculaires. L’analyse par RAPD a révélé que les populations de C.
equisetifolia sont constituées d’individus génétiquement différents aussi bien à l’intérieur
d’un site qu’entre les différents sites. Cependant, le faible taux de polymorphisme obtenu
(4,36%) traduit un fort degré de parenté entre les pieds. Cela suggère que différentes variétés
de C. equisetifolia constituent les peuplements du littoral Nord.
Les explants introduits in vitro ont été des inflorescences femelles immatures (IFI) et
des nœuds axillaires prélevés sur des arbres de différents sexes (femelle, hermaphrodite,
mâle) pour chaque localité. Pour optimiser les taux de réactivité et de croissance des explants,
le milieu nutritif de base MS (Murashige & Skoog ,1962) complémenté avec de la BAP seule
ou associée à l’ANA à pH 5,7 et solidifié avec de l’agar à 8 g.L-1 a été choisi. Le protocole de
désinfestation adopté a permis d’observer des taux élevés de décontamination variant de 62 à
96% pour les IFI et de 58 à 100% pour les nœuds axillaires. Quant à l’analyse de la réactivité
des explants, une meilleure reprise d’activité a été obtenue respectivement pour 84% des IFI
maintenues pendant 5 semaines dans le milieu M9 (MS + BAP 2,0 mg.L-1 + ANA 9,31.10-3
mg.L-1) et pour 87,5% des nœuds axillaires au bout de 3 semaines dans le milieu M4 (MS +
BAP 2,0 mg.L-1). Un meilleur taux de multiplication (7,00) a été enregistré dans le milieu
M10 (MS + BAP 2,5 mg.L-1 + ANA 9,31.10-3 mg.L-1) pour les nœuds axillaires. Un taux
d’enracinement de 18,18% a été observé sur les rameaux issus des IFI au bout de 4 semaines
de transfert dans le milieu rhizogène. Après sevrage en mini-serre, le taux de survie observé
est de 25% pour les microplants issus d’IFI.
Mots clés : Casuarina equisetifolia, RAPD, Biodiversité, Micropropagation in vitro,
Cytokinines, Auxines.
192
S5-P10
Quelle Biotechnologie pour les Pays du Sud ?
Dr. Hassini TSAKI
Chef de Département de Biologie, Membre du Laboratoire de Recherche "Réseau de Surveillance de
l’Environnement’’ Université d’Oran
L’aventure et périple burlesque du porte-avion français le Clemenceau et de ses 105
tonnes d’amiante à ’’liquider’’ sur les rivages des pays du Sud et l’incident écologique de
déversement, clandestin et certainement prémédité, de déchets toxiques à proximité du
principal port de Côte d’Ivoire ayant causé plusieurs morts d’hommes, sont parmi tant
d’autres évènements écologiques aujourd’hui occultés , mais ayant bien survenus l’année
écoulée et dont la portée et les incidences sont à méditer âprement pour l’appréhension des
relations et conflits internationaux futurs mettant en cause les atteintes sur la qualité de
l’environnement des pays mal préparés et laissés-pour-compte de l’humanité.
Il existe aujourd’hui un véritable fossé scientifique et technologique entre le Nord et le
Sud. L’UNESCO signale que sur les 110 millions d’ingénieurs, de scientifiques et de
techniciens qui forment le potentiel scientifique et technique du monde à l’aube de 21ème
siècle, les 3/4 sont concentrés dans les pays développés, lesquels ne représentent en fait que le
1/4 de la population mondiale.
Même si la recherche scientifique des pays du tiers-monde n’est pas particulièrement
priorisée et si les problèmes à résoudre sont particulièrement pressants, on ne saurait se
contenter pour autant de la simple application dans le Sud de recherches faites ailleurs. Une
telle attitude est en effet dangereuse. Beaucoup d'erreurs de développement ont été commises
de cette manière au cours de ces vingt dernières années. Certains responsables, tant du Nord
que du Sud, ont cru erronément pouvoir fonder des actions sur les résultats des recherches
menées dans un autre contexte. Tous les pays du tiers-monde ont besoin d'une recherche
scientifique qui leur permette d'atteindre deux objectifs principaux:
• connaître leur propre milieu: physique, biologique, et humain ;
• apprendre à valoriser ce qu'ils ont et ce qu'ils sont. La recherche scientifique prise en
charge par une société peut révéler comment utiliser au mieux le milieu sans en
détruire les richesses et pour créer certaines technologies modernes adaptées.
La répartition de la croissance économique au Nord et même celles de ses miettes au
Sud, assurait une certaine cohésion nationale. Les trois D (déréglementation,
décloisonnement, désintermédiation) ont fait voler le cadre étatique des régulations,
permettant ainsi au jeu des inégalités de s'étendre sans limites. La polarisation de la richesse
entre les régions et entre les individus a atteint des sommets inusités. Selon le dernier rapport
du Programme des Nations unies pour le développement (PNUD), si la richesse de la planète
a été multipliée par six depuis l950, le revenu moyen des habitants de 100 des 174 pays
recensés est en pleine régression, de même que l'espérance de vie. Les trois personnes les plus
riches du monde ont une fortune supérieure au PIB total des 48 pays les plus pauvres ! Le
patrimoine des 15 individus les plus fortunés dépasse le PIB de toute l'Afrique subsaharienne.
Enfin, les avoirs des 84 personnes les plus riches surpasse le PIB de la Chine avec son 1,2
milliard d'habitants!
La coopération scientifique et technique nord-sud entre les Etats et les peuples pour
un réel développement durable ne peut prendre la forme d'un modèle unique. Le vrai dialogue
est nécessairement pluriel. Il s'agit de la recherche de modes d'épanouissement collectif dans
lesquels ne serait pas privilégié un bien-être matériel destructeur de l'environnement et du lien
social. L'objectif de la bonne vie se décline de multiples façons selon les contextes.
193
S5-P11
Effet du génotype et de la nature de l’explant sur la culture in
vitro de la tomate
ASKARNE L., EL BOULLANI R., FALLAH M., EL MOUSADIK A.,
CHERIFI K. et SERGHINI* M. A.
Laboratoire de Biotechnologies et Valorisation des Ressources Naturelles, Faculté des Sciences, B.P. 8106,
Agadir, Maroc.
* E-mail : [email protected]
La culture de la tomate constitue l’un des piliers du secteur agricole au Maroc. Sa
production annuelle dépasse le million de tonne dont la majeure partie est destinée à
l’exportation et constitue une source importante de rentrée de devises.
Dans la région de Souss-Massa, plus de 90% de la production de tomate est réalisée sous
serre d’une manière intensive à partir de plantules greffées obtenues par semis de graines
hybrides de haute valeur commerciale.
La production de plantules de tomate par culture in vitro offre une sécurité sanitaire et
constitue une alternative prometteuse dans le cas où la micropropagation atteint un taux élevé
de multiplication et une bonne homogénéité des vitroplants.
Notre travail s’intéresse à la culture in vitro de la tomate ‘Lycopersicon esculentum
Mill’ dans un but de micropropagation. Nous avons testé la réactivité des génotypes les plus
cultivés dans la région de Souss-Massa vis-à-vis de la culture in vitro. Ceci en partant de
différents explants qui sont issus de jeunes vitroplants notamment, l’hypocotyle, les
cotylédons, les nœuds ou le méristème apical. Le milieu de culture utilisé est celui de Steinitz
et al. (2006) modifié et additionné de la 6-benzylamino purine (BAP) ou de la Zéatine comme
cytokinines seules ou en combinaison avec l’acide indol-3-acétique (AIA) comme auxine. La
culture a été effectuée en présence de 1,5 % de saccharose et de 0,3 % de phytagel à 25°C
avec une photopériode de 16 H. La variété Micro-MsK caractérisée par une hyper-réactivité
en culture in vitro (Lima et al. 2004) a été utilisée comme témoin pour les différents
traitements.
Nos résultats montrent que la culture in vitro de la tomate est fortement influencée par la
nature du génotype. La comparaison des différents explants utilisés montre que les
méristèmes apicaux et des nœuds donnent les meilleurs résultats suivis de loin par
l’hypocotyle et les cotylédons avec une combinaison hormonale de Zéatine/AIA. Cette
combinaison est plus performante que celle de la BAP/AIA aux mêmes concentrations. Les
vitroplants obtenus ont été acclimatés puis transférés sous serres où l’aspect des plantes ne
montre pas de différence avec les plantes témoin.
Mots-clé : Tomate, Lycopersicon esculentum Mill, Culture in vitro, Génotype, Explant, Région Souss-Massa.
Références :
• B. Steinitz, A. Amitay, V. Gaba, Y. Tabib, M. Keller and I. Levin (2006). A simple plant regenerationability assay in a range of Lycopersicon species. Plant Cell Tiss.Org. Cult. 84: 269-278.
• J. E. Lima, R. F. Carvalho, A. T. Neto, A. Figuera and L. E. P. Peres (2004). Micro-MsK: a tomato
genotype with miniature size, short life cycle and improved in vitro shoot regeneration. Plant Sci. 167:
753-757.
194
S5-P12
La croissance de Bacillus pumilus Od23, identifié comme agent de
la pourriture molle de la pomme de terre au Mali, est inhibée par
Streptomyces sp.
Bathily, H1., Babana, A. H1,2., Samaké, F1., Beaulieu, C2., Bouarab. K3.
1
Faculté des sciences et techniques, Université de Bamako, Bamako BPE3206 Mali. 2Groupe de recherche sur la
biologie des actinomycètes, Département de Biologie, Facultés des Sciences, Université de Sherbrooke, 2500
Boulevard de l’Université, Sherbrooke (Québec), J1K2R1, Canada.. 3Centre de Recherche sur les Mécanismes
du Fonctionnement Cellulaire, Centre de Recherche en Amélioration Végétale, Département de Biologie,
Facultés des Sciences, Université de Sherbrooke, 2500 Boulevard de l’Université, Sherbrooke (Québec),
J1K2R1, Canada.
Au Mali, les producteurs de pomme de terre sont confrontés à des pertes importantes
de production dues aux pourritures des tubercules en entrepôt. Plusieurs méthodes,
notamment l’utilisation des produits chimiques et l’amélioration des magasins de stockage,
ont été testées afin de réduire l’incidence de la maladie qui, malgré tout, est en nette
progression et cause encore d’énormes pertes économiques.
Dans ce travail, nous montrons, pour la première fois, que l’agent responsable de la
pourriture molle de la pomme de terre en entrepôt au Mali n’est pas Erwinia, mais Bacillus
pumilus Od23, une bactérie isolée de tubercules de pomme de terre pourris et identifiées par
séquençage de son ADN 16S. Ce pathogène s’est révélé très efficace, non seulement, sur tous
les cultivars de pomme de terre du Mali, mais aussi, sur des cultivars de pomme de pomme
de terre du Canada sélectionnés pour leur forte résistance aux pathogènes.
Nous exposerons aussi, les résultats de lutte biologique, avec l’isolement et la
caractérisation de Streptomyces capables de contrôler efficacement la croissance et la
pathogénécité de Bacillus pumilus Od23.
195
S5-P13
Effet de la concentration en picloram et de la durée de la phase
d'induction sur de l'embryogenèse somatique chez quelques portegreffes de cerisier
BEN MAHMOUD, K(1)., ELLOUMI, N(2). JEMMALI, A(2)., LAIMER, M.(3)
et DRUART, P.(4)
(1) Institut National Agronomiques de Tunisie, 43, Avenue Charles Nicolle-1082 Tunis Tunisie.
(2) Institut National de recherches Agronomiques de Tunisie, Rue Hédi Karray- 2049 Ariana- Tunisie.
(3) Unité de Biotechnologie des plantes, IAM, BOKU, Muthgasse 18, 1190 Vienne, Autriche.
(4) Centre Wallon de Recherches Agronomiques, Département de Biotechnologie, Chaussée de charleroi, 234 B5030 Gembloux Belgique.
Courriel: [email protected]
Des feuilles incisées de 4 porte-greffes de cerisier : Prunus incisa (incisa n°131); Prunus
incisa x serrula (gus 54 et gus 68) et Prunus cerasus (CAB 6P) ont subi une incubation sur un
milieu inductif MS (Murashige et skoog, 1962) contenant du picloram à 0; 0.2; 0.5 et 1 mg/l.
La phase d'induction dure 10, 20, 30, 40 ou 50 jours. Le transfert des explants induits se fait
sur un milieu d'expression MS additionné de 0.1 mg/l BAP et 0.001 mg/l ANA.
Chez les 4 clones testés, la durée d'induction la plus courte (10 jours) semble être insuffisante
pour l'embryogenèse somatique quelle que soit la concentration en picloram. Pour cette même
durée et aux concentrations de 0.2 et 0.5 mg/l, même la callogenése reste réduite au niveau du
pétiole. L'augmentation de la concentration à 1 mg/l provoque une callogenése beaucoup plus
abondante avec des cals faibles parfois accompagnée d'une faible rhizogenése.
Des structures embryogènes sont observées au niveau des feuilles des clones "gus 54" et
"incisa n°131" pré induites pendant 20 jours avec 0.5 mg/l de picloram, puis transférées sur le
milieu d'expression. Ces structures s'expriment pendant les 10 premiers jours qui suivent ce
transfert. L'augmentation de la concentration en picloram (1mg/l) pour la durée d'induction de
20 jours provoque l'inhibition de l'expression des embryons somatiques chez les clones "gus
54", mais elle n'affecte pas la capacité embryogène du clone "incisa n°131".
L'effet inductif du picloram à une concentration relativement faible (0.5mg/l) se confirme
même pour une durée d'induction assez prolongée (40 jours) chez les clones "gus 68" et
"incisa n°131". Pour une telle durée, une concentration assez élevée en picloram (1mg/l)
inhibe l'induction de l'embryogenèse somatique chez ces 2 clones, alors qu'elle la stimule chez
le clone "CAB 6P" dont l'expression a cependant lieu après 6 mois.
Une durée de 50 jours d'induction est uniquement favorable pour les feuilles du clone "gus
68" qui ont développé des structures embryogènes sous l'effet de 1 mg/l de picloram.
L'embryogenèse secondaire est observée chez les embryons somatiques néoformés et incubés
sur des milieux d'induction contenant 0.2; 0.5 et 1 mg/l de picloram.
Les embryons secondaires issus de 0.2 mg/l de picloram sont les seuls capables d'atteindre le
stade cotylédonaire, alors que les embryons induits en présence de 0.5 et 1 mg/l ne dépassent
pas le stade globulaire ou se transforment en cals friables.
L'analyse par cytométrie en flux des structures embryogènes obtenues montre que ces
dernières gardent le même niveau de ploïdie que les explants d'origine.
196
S5-P14
Détection des cellules en cours de synthèse d’ADN et
ultrastructure des méristèmes de Phoenix dactylifera L. var.
Deglet nour.
Saliha YAKOUB-BOUGDAL et Jacqueline BONALY
Laboratoire de Culture in vitro. Unité de Recherche de Biologie. Université de Tizi-ouzou BP : 359 RP 15000.
Tizi-ouzou. Gde Kabylie. Algérie.
ybougdal @yahoo.fr
Les plantules ont révélé des capacités morphogénétiques variées sous l’influence de divers
facteurs hormonaux chez Phoenix dactylifera L. La floraison généralement est déterminée par
les facteurs du milieu (lumière, température, hormones……). Ce phénomène est induit invitro sur des embryons excisés, cultivés sur le milieu MS additionné de glucose à 30 g/l , de
l’AIA et de la BAP révélatrice d’une sensibilité particulière de cette zone avec une induction
florale néoténique. Ce mélange a provoqué des inflorescences mâles ou femelles en position
latérale. Sur des plantules en cours de germination, du glucose à 50g/l est nécessaire pour la
formation d’une inflorescence unique, en position terminale. Dans les deux cas, la
connaissance de la mise à fleurs engage le méristème végétatif vers une nouvelle
réorganisation structurale et fonctionnelle et montre en microscopie electronique une
modification caractéristique de l’appareil vacuolaire, signalée par plusieurs auteurs. Il existe
donc des signaux de floraison qui déclenchent des évènements méristématiques vers un
fonctionnement préfloral puis floral. Le marquage à la thymidine tritiée (H3) et la microscopie
electronique ont permis de vérifier nettement les modifications structurales dans les zones
périphériques et dans la zone sommitale axiale. L’incorporation de la thymidine tritiée par les
cellules du méristème caulinaire a duré trois heures. Les noyaux en phase de synthèse d’ADN
se localisent préférentiellement dans la zone périphérique, territoire morphogène principal. La
zone sommitale axiale montre une activité très importante. Ainsi le méristème a subi la
détermination florale.
Mots clés : Phoenix dactyliferaL. Hormones, marquage, thymidine tritiée, microscopie
électronique, floraison.
197
S5-P15
Le caroubier (Ceratonia siliqua L.): valorisation des gousses et
micropropagation
Lamarti Ahmed et Saidi Rabah
Université Abdelmalek Essaâdi, Faculté des Sciences, BP. 2121. Département de Biologie et Equipe de
Biotechnologies Végétales. 93002 Tétouan (Maroc).
E-mail: [email protected]
Le Caroubier est une Fabacée Césalpinioïdée présentant une importante variabilité de forme
biologique et de type floral. Nos travaux de recherche ont porté sur deux volets, avec une
perspective de valorisation:
-Etude de la composition minérale des gousses matures de Caroubier ;
-Multiplication végétative du Caroubier par culture in vitro (micropropagation).
La teneur en minéraux de la gousse est très variable. Le potassium est majoritaire, de
17.300 ppm pour l’embryon et 10.600 ppm pour le péricarpe. Le calcium est bien représenté
dans le tégument (6.958), l’embryon (4.920 ppm) et le péricarpe (3.060 ppm). La teneur en
chlore est élevée dans le péricarpe (2.197 ppm) et l’albumen (1.267 ppm). Le magnésium est
concentré dans l’embryon (3.997 ppm) et indétectable dans l’albumen.
La culture in vitro du Caroubier a été largement abordée. Plusieurs types d’explants ont été
utilisés. Nous avons mis au point la micropropagation du Caroubier par culture d’apex
prélevés sur des plantules au stade deux feuilles cotylédonaires âgées de sept jours issues de la
germination in vitro de graines scarifiées par l’acide sulfurique. Les macroéléments WPM,
suivis de ceux de MS, sont les plus favorables à l’initiation (induction) des explants et ont été
additionnés des microéléments et vitamines MS et de la BA à 2,22 µM. Les auxines,
notamment l’AIB et l’AIA à faible concentration (0,5 µM), associées à la BA (2,22 µM),
améliorent nettement la néoformation de tiges durant cette phase initiale. La phase de
multiplication est optimale avec la BA (à 2,22 et 4,44 µM). Cependant, la combinaison de la
BA (2,22 µM) à l’AG3 (de 0,87 à 1,44 µM) donne des pousses plus chlorophylliennes. La BA
(0,44 µM) associée à l’AIB (0,5 µM) permet une élongation des pousses satisfaisante.
L’enracinement de ces dernières (89 %) a été observé sur le milieu MS/2, additionné de
10 µM d’AIB. L’acclimatation sur la tourbe à 100 % d’humidité relative donne 80 % de
réussite. Nous avons réussi la micropropagation du Caroubier par culture de bourgeons
cotylédonaires prélevés sur des plantules de 13 jours issues de la germination in vitro de
graines sur de l’eau gélosée. Après ablation des épicotyles, les explants ont été cultivés sur le
milieu de base. Parmi les cytokinines, la BA à 4,44 µM s’est montrée plus favorable au
débourrement des bourgeons. Contrairement aux gibbérellines, l’addition d’une auxine (AIA,
AIB, ANA ou 2,4-D) à 0,5 µM et la présence de la BA à 2,22 µM améliorent l’organogenèse
des explants. La multiplication des pousses est permise par la BA à 2,22 µM. Un
enracinement de 90 % est obtenu avec 10 µM d’AIB. Nous sommes parvenu à acclimater
65 % des plantules dans les mêmes conditions que précédemment. De même, le Caroubier a
pu être multiplié par culture de bourgeons axillaires d’un arbre élite et nous avons ainsi réussi
le débourrement à 66 % des bourgeons axillaires sur le milieu WPM, additionné de BA
(1,33 µM) et d’AG3 (1,44 µM). Les pousses obtenues constituent des microboutures pour une
éventuelle multiplication végétative de masse.
Un bourgeonnement adventif sur les cotylédons embryonnaires de graines immatures a été
obtenu par l’association de la BA (4,44 µM) et de l’ANA (1,5 µM).
Mots clés : Caroubier, Ceratonia siliqua, gousse, composition minérale, micropropagation.
198
S5-P16
Caractérisation histologique des avortements des embryons
hybrides au sein du genre Phaseolus L.
Dr Ir Pamphile NGUEMA NDOUTOUMOU
Université des Sciences et Techniques de Masuku – Institut National Supérieur d’Agronomie et de
Biotechnologies. B.P. 813 Franceville (Gabon). Tel. +24107711001 Fax. +241671335.
[email protected]
La production du haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) est considérablement réduite par
des contraintes biotiques (maladies et insectes ravageurs) et abiotiques (stress hydrique,
pauvreté des sols, etc.). L’amélioration génétique de cette plante nécessite la création de
variétés hybrides entre Phaseolus vulgaris et les espèces du pool génique secondaire de cette
espèce, composé essentiellement de Phaseolus coccineus L. et P. polyanthus G. Ces dernières
disposent en effet de caractères de résistances aux maladies et ravageurs absents ou
faiblement représentés chez P. vulgaris. En outre, elles jouissent d’une grande plasticité
écologique pour leur culture.
Un avortement massif d’embryons est observé lorsque P. coccineus ou P. polyanthus est
pollinisé par P. vulgaris. Par contre, l’hybridation réciproque réussit mieux, mais on note un
retour rapide vers la forme maternelle. Ce qui limite une introgression durable des caractères
désirés.
La réalisation de coupes histologiques semi-fines (3-5µm) en résine de Méthacrylate de 2Hydroxyéthyle (HEMA), sur des embryons âgés de 3 à 10 jours après pollinisation (JAP) a
permis de suivre la dynamique de l’embryogenèse chez les génotypes parentaux et les
combinaisons génotypiques réciproques.
Les signes d’avortement d’embryons hybrides au niveau du tissu maternel concernent (i) le
retard de résorption du nucelle, (ii) la prolifération et (iii) l’épaississement de l’endothélium,
et (iv) l’absence de cellules de transfert au voisinage de l’embryon.
Au niveau des produits de la double fécondation (albumen et embryon proprement dit), (i) le
retard de division de l’albumen ou de développement de l’embryon, (ii) l’hypertrophie du
suspenseur, (iii) l’étranglement de la jonction entre le suspenseur et l’embryon proprement dit
et (iv) les défauts cotylédonaires sont des symptômes caractéristiques de l’avortement chez les
embryons hybrides.
Une compétition entre l'albumen et l'embryon d'une part, et entre le suspenseur et l'embryon
proprement dit d'autre part, conduirait à des difficultés d'alimentation du jeune embryon. Cela
explique les retards observés dans le développement des embryons hybrides et
subséquemment les avortements réguliers des embryons hybrides P. coccineus (♀) x
P. vulgaris. Ce qui compromet l’amélioration génétique du haricot commun par ces
hybridations. Le recours aux biotechnologies (sauvetage d’embryons hybrides par la culture
in vitro) reste une voie envisageable dans l’optique de surmonter ces barrières
d’incompatibilité post-zygotique, comme c’est le cas au sein de nombreux autres genres
végétaux.
Une analyse de coupes histologiques transversales, suivie de la modélisation de la croissance
des autres structures embryonnaires parentales et hybrides, est nécessaire pour compléter la
connaissance de l'incompatibilité post-zygotique au sein du genre Phaseolus L.
199
S5-P17
Étude du potentiel morphogénétique in vitro de Sterculia
setigera Del.
Bassirou Diallo
Institut Sénégalais de Recherches Agricoles
Laboratoire National de Recherches sur les Producteurs Végétales
Route des Hydrocarbures, Bel-Air, Dakar
[email protected]
Sterculia setigera Del. est une espèce rustique, fréquente dans la région de Tambacounda
(Sénégal) et qui présente des capacités anti-érosives remarquables. L’arbre est également
utilisée dans la pharmacopée traditionnelle, fournit du fourrage et offre de multiples
utilisations ethnobotaniques. L’espèce est surtout connue pour la gomme « mbep » produite
par exsudation des troncs et utilisée comme liant dans le couscous, alimentation de base des
populations rurales. Cette gomme connaît également auprès des industrielles une renommée
grandissante surtout depuis les baisses de productions de la gomme arabiques consécutives
aux périodes de sécheresse.
Aujourd’hui, sous l’effet combiné d’importants facteurs écologiques et anthropiques, les
peuplements de Sterculia setigera constitués d’individus vieillissants, souffrent d’une absence
de régénération compromettant la pérennité de l’espèce mais aussi les revenus des exploitants
au sud-est du Sénégal.
En vue d’une production conforme et massive de jeunes plants destinés au reboisement, des
tests ont été réalisés sur le potentiel morphogénétique in vitro des nœuds cotylédonaires et
épicotylédonaires issus de semis. Des régulateurs de croissances à différentes concentrations
ont été incorporés au milieu minéral de base. Une étude comparative de leurs effets, lorsque
ces substances sont employées seules ou en combinaison, a permis de dégager un certain
nombre de résultats favorables à la micropropagation de l’espèce. En effet :
- la BAP permet d’obtenir un bon taux de multiplication sur les deux types de matériel
végétal. Son addition dans le milieu à la concentration de 2 mg/l favorise la
néoformation de 4 vitroplants par explant cotylédonaire mis en culture ;
- sur les deux types de matériel, la BAP à 2mg/l associée à l’ANA à 0,1 mg/l réduit de
moitié le taux de multiplication, mais favorise la mise en place d’entrenoeuds sur l’axe
principal ;
- l’effet de la kinétine, notamment à 1 mg/l, est surtout associé à une meilleure
croissance caulinaire corrélée à une plus grande vigueur des vitroplants obtenus.
Le meilleur taux d’enracinement est obtenu sur un milieu MS dilué au quart pour sa
composition en macroélément et additionné d’AIB à 0,5 mg/l.
200
S5-P18
Effets de l’orientation et de la décapitation sur les réponses
morphogénétiques de l’axe embryonnaire du Voandzou [Vigna
subterranea (L.) Verdc.]
Mongomaké KONE (1,2), Yatty Justin KOUADIO (2) et Sergio J. OCHATT (1)
(1)
(2)
INRA C.R. de Dijon, UMRLEG, PCMV, B.P. 86510, 21065 Dijon Cedex, France
Université d'Abobo-Adjamé, UFR des Sciences de la Nature, Laboratoire de Biologie et Amélioration
des Productions Végétales, 02 B.P. 801 Abidjan 02, Côte d'Ivoire
Courriel : [email protected]
Introduction : L’application des méthodes de transformation génétique pour la création de
variétés améliorées, nécessite le développement des techniques de culture de tissus qui sont
pratiquement inexistantes chez le Voandzou. Dans la présente communication, nous
rapportons un protocole d’induction de pousses feuillées en une seule étape à partir de l’axe
embryonnaire.
Matériel et Méthodes : Les axes embryonnaires ont été excisés à partir de graines
désinfectées en surface avec l’éthanol (70%) puis l’hypochlorite de calcium (7%). Les axes
embryonnaires entiers et décapités utilisés comme source d’explants ont été placés
horizontalement ou verticalement sur le milieu de base MS (Murashige et Skoog, 1962)
supplémenté avec la N6-Benzylaminopurine (1mg/l).
Résultats et Discussions : Les réponses morphogénétiques sont influencées par l’orientation
sur le milieu de culture et l’état de l’axe embryonnaire utilisé comme explant (P<0,05). La
formation de cals mais surtout l’induction multiple de pousses feuillées ont été observées
aussi bien avec les axes embryonnaires entiers qu’avec les axes embryonnaires décapités. Le
développement de pousses feuillées est intervenu à partir des nœuds cotylédonaires et autour
de la région apicale. Cette double induction de bourgeons par l’axe embryonnaire a déjà été
signalée chez Vigna radiata (Mundhara et Rashid, 2006). L’axe embryonnaire entier en
position verticale a exprimé environ 82 % de réponse à l’organogenèse directe et produit 12,5
bourgeons par explant. Bien que le nombre de bourgeons par explant soit significativement
différent de celui de l’axe embryonnaire entier, la décapitation a cependant favorisée
l’allongement des pousses feuillées développées à partir des nœuds cotylédonaires. La
décapitation affranchirait donc les bourgeons axillaires au niveau des nœuds de l’influence de
la dominance apicale et stimulerait par conséquent leur développement. Les pousses feuillées
excisées se développent et s’enracinent parfaitement sur le milieu de base de MS dépourvu de
régulateurs de croissance. Les plantules acclimatées en serre sont morphologiquement
identiques aux plantes mères et survivent aux conditions de transfert en champ.
Conclusion : Le protocole de régénération développé ici, est simple efficace et reproductible.
Par ailleurs il ne nécessite ni une phase de prétraitement ni une phase d’induction de cals qui
par ailleurs n’est pas un préalable pour le développement de plantes transgéniques. Ainsi, ce
protocole laisse entrevoir la possibilité de l’application des méthodes de transformation
génétique pour l’amélioration de Vigna subterranea (L.).
Références bibliographiques :
Mundhara R. and Rashid A., 2006. Recalcitrant grain legume Vigna radiata, mung bean, made to regenerate
on change of hormonal and cultural conditions. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 85: 265–270 DOI
10.1007/s11240-005-9061-3
Murashige T. and Skoog F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue
cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497
201
S5-P19
Ontogenèse, développement, maturation et conversions des
embryons somatiques du caroubier (Ceratonia siliqua L.)
ELHEM KSIA1, FETHIA HARZALLAH-SKHIRI2, JEAN-LUC
VERDEIL3, HASSOUNA. GOUTA4, LAURENCE. ALEMANNO 3 and
SADOK. BOUZID1
1
Faculté des sciences, Laboratoire ‘Biologie des Plantes et Biotechnologie’, Campus Universitaire, 1060 Tunis,
Tunisie
2
Institut supérieur de biotechnologie of Biotechnology de Monastir, 5000 Monastir, Tunisie
3
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD), TA 80/02.
Avenue Agropolis, 34398 Montpellier, Cedex 5, France
4
Institut de l’Olivier, P.O. Box.1087, 3018 Sfax, Tunisie
[email protected]
Nous avons utilisés comme explants des graines immatures extraites des gousses du caroubier
(Ceratonia siliqua L.) pour l’induction de la callogenèse et de l’embryogenèse somatique. Les
stades de développement des graines immatures ainsi que les conditions de culture in vitro
adéquates pour la formation des cals translucides sont identifiés. Comme chez beaucoup
d’autres espèces, l’aptitude des tissues à produire des embryons ne s’effectue qu’après culture
des explants sur un milieu renfermant un régulateur de croissance auxinique. Le 2,4-D (acide
2,4-dichlorophénoxyacétique) s’est révélé particulièrement actif dans l’induction du
phénomène, la concentration optimale est de 9.0 µM. Environ 67.0 ± 1.0% des explants
produisent des cals embryogènes dans ces conditions. De même, la réaction maximale a aussi
été observée avec le stade 3 de développemnt des graines immatures, quand ces derniers sont
cultivés sur un milieu contenant 9.0 µM de 2,4-D.
Beaucoup d’embryons somatiques néoformés sont complètes, avec présence des deux pôles
caulinaire et racinaire. Afin de comprendre, l’origine cellulaire des embryons ainsi que la
série des événements qui prennent place durant l’embryogenèse somatique, une étude
histologique a été réalisée aux différentes étapes de l’embryogenèse somatique du caroubier.
202
S5-P20
Développement d’un bioréacteur discontinu (batch) à invertase
immobilisée pour l’hydrolyse du saccharose
Hicham GOUZI
Cité E.T.I.C.O Route Nationale, N°7, Mansourah, Tlemcen 13000, 13000, Tlemcen, ALGéRIE
([email protected])
Laboratoire de Recherche «Produits Naturels», Université Abou Bekr Belkaid, Faculté des
Sciences, Département de Biologie, BP 119 Imama Tlemcen 13000 Algérie,
[email protected]
L'invertase occupe une place importante parmi les hydrolases les plus employées au niveau
industriel. Elle est utilisée, soit sous forme soluble soit sous forme immobilisée, pour réaliser
l'hydrolyse du saccharose en sucre inverti, un produit couramment utilisé en agro-alimentaire.
De ce fait, cette étude a pour objectif de suivre l'hydrolyse du saccharose en mode batch par
l'invertase libre et par l'invertase immobilisée par inclusion dans l'alginate de calcium.
L’invertase a été extraite de la levure Saccharomyces cerevisiae et immobilisée dans des
billes de gel d’alginate de calcium. Les effets de divers facteurs physico-chimiques
(concentrations de substrat et d’enzyme ; température ; pH ; diamètre des billes de gel) ont été
étudiés. La mesure des vitesses initiales d’hydrolyse a conduit aux résultats suivants.
L’invertase libre présente une activité maximale à 55°C ; sous la forme immobilisée, elle est
moins sensible aux températures dénaturantes. L’énergie d’activation de la réaction
d’hydrolyse du saccharose par l’invertase soluble vaut 45 kJ/mol ; en présence d’invertase
immobilisée, l’énergie d’activation est réduite à 19 kJ/mol. L’invertase subit une inhibition
par excès de substrat. Pour l’invertase libre, on a : Vmax = 2793 µmol.l-1.min-1 ; Km =
0,027mol.l-1 et Ks = 1,04 mol.l-1 (à pH 4,6 et 35°C). Pour l’enzyme immobilisée dans des
billes d‘alginate de calcium de 2,3 mm de diamètre, on a : Vmax = 81,8 µmol.l-1.min-1 ; Km
= 0,079 mol.l-1 et Ks = 1,73 mol.l-1 (à pH 4,6 et 35°C).
L’évolution de la concentration du sucre inverti en fonction du temps a été décrite en ajustant
les couples expérimentaux, la durée de réaction et la concentration de sucre inverti par des
équations simples à deux paramètres. Les variations de ces deux paramètres avec les
conditions expérimentales ont été interprétées. Dans tous les cas testés, l’immobilisation de
l’enzyme entraînait un ralentissement de la réaction d’hydrolyse.
Mots clés: 1) invertase 2) alginate 3) immobilisation 4) saccharose 5) cinétique
203
S5-P21
Apport d’un outil biotechnologique à la conservation du
germplasme de baobab (Adansonia digitata L., Bombacaceae)
SAMBE1 Mame Abdou Nahr, N’DOYE1 Amadou Lamine, SAGNA1
Maurice, SY1* Mame Ourèye
1. Laboratoire Campus de Biotechnologies Végétales, Département de Biologie Végétale, Faculté des Sciences
et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, BP 5005, Dakar - Fann, Sénégal
* : [email protected] /[email protected]
En zone sahélienne, la recherche d'un équilibre entre la conservation des ressources
naturelles et leur exploitation constitue l'un des enjeux majeurs du développement. De plus au
Sénégal, la sécheresse qui perdure depuis une trentaine d'années affecte gravement la diversité
floristique, en particulier certaines essences forestières comme le baobab qui tendent à
s’amenuiser. Dans beaucoup de localités, une forte pression anthropique est exercée sur cette
espèce ce qui empêche le renouvellement des peuplements. La forêt de baobabs de Nguékokh
reflète assez bien cette situation. Ainsi, des études sur les potentialités morphogénétiques et
sur l’aptitude au clonage in vitro de cette espèce ligneuse forestière ont été entreprises en vue
de sa préservation.
La multiplication végétative in vitro a été réalisée à partir de différents types
d’explants prélevés sur des semis axéniques de âgés de 20 jours. Il s’agit de nœuds
cotylédonaires, de nœuds axillaires et d’apex terminaux. En présence de BAP (0,5 mg.L-1), un
taux de multiplication de 2,31 a été obtenu à partir des apex ; 1,88 à partir des nœuds
axillaires et 2 à partir des nœuds cotylédonaires. Le charbon actif (2 g.L-1) ajouté au milieu de
culture (MS) enrichi en BAP (5 mg.L-1) favorise le développement des différents explants mis
en culture comparativement à la kinétine à 5 mg.L-1.
Suite à une induction rhizogène de 72 heures en présence d’ANA à 5 mg.L-1, on
constate que 50% des plantes néoformées à partir des apex et 75% des plantes issues des
nœuds cotylédonaires s’enracinent dans le milieu d’expression dépourvu d’hormones. En
outre, 57,14% des plantes issues des nœuds axillaires s’enracinent après une induction à
l’ANA à 2,5 mg.L-1. Après 30 jours d’acclimatation sur un substrat constitué d’un mélange
de sable/terreau (v/v) dans une mini-serre à ouverture réglable, les taux de survie sont
respectivement de 77,77% pour les plantes issues d’apex, 72,72% pour celles issues de nœuds
axillaires et 57,14% pour celles issues de nœuds cotylédonaires.
Mots clés : Adansonia digitata, conservation, ressource génétique, micropropagation in vitro,
auxine, cytokinine, charbon actif.
204
S5-P22
Sélection Assistée par Marqueurs chez le chou-fleur :
développement de techniques et méthodologies pour obtenir des
marqueurs moléculaires liés aux gènes d’intérêt.
Stéphane BOURY
BBV - Bretagne Biotechnologie Végétale, Laboratoire de Biologie Moléculaire,
Penn Ar Prat, F 29 250 Saint Pol de Léon, France
[email protected]
Le chou-fleur (Brassica oleracea var. botrytis) est l’une des principales cultures légumières
de Bretagne, première région légumière de France, et largement leader de la production
nationale de ce légume (75%). A ce titre, les producteurs régionaux, aidés notamment par
leurs collectivités territoriales, se sont dotés d’un centre de recherche appliquée, BBV, chargé
du transfert de technologie, depuis le secteur de la recherche académique (collaborations avec
l’INRA, les Universités et le CNRS), vers le monde agricole. C’est dans ce cadre qu’a été
réalisé le projet présenté ici, et dont le but était de développer chez le chou-fleur, les
principales techniques et stratégies de biologie moléculaire qui permettent de produire des
empreintes génétiques chez les plantes, et d’obtenir des marqueurs moléculaires
génétiquement liés à des gènes d’intérêt. De tels outils permettent alors une traçabilité des
productions végétales « de la fourche à la fourchette ». On peut en effet identifier à quelle
variété appartient une plante donnée ou un fragment de plantes (fruit, feuille ou graine). De
telles identifications se révèlent utiles pour contrôler l’identité et la pureté des lots de
semences (contrôle-qualité développé durant cette thèse), vérifier l’identité de plantes non
conformes en production (les semences ou plants livrés étaient-ils bien ceux commandés ?),
contrôler l’identité d’une matière première végétale (ex : fruit à l’entrée d’une conserverie),
ou vérifier qu’une variété protégée (par un COV = le « brevet » du monde végétal) n’est pas
piratée. Par ailleurs, l’obtention de marqueurs moléculaires, génétiquement liés à des gènes
d’intérêt (ex : résistances aux maladies), constitue la première étape pour pouvoir réaliser des
diagnostics génétiques : dépistages précoces de ces gènes chez les plantes, afin d’identifier
celles qui les possèdent, et qui sont alors conservées dans les schémas de sélection,
contrairement aux autres qui sont éliminées ; démarche qualifiée de Sélection Assistée par
Marqueurs (SAM). Ainsi, une phase du projet a consisté à rechercher des marqueurs liés à 3
gènes contrôlant chacun la stérilité mâle chez le chou-fleur (caractère évitant
l’autofécondation lors de la production des semences des variétés hybrides F1), en utilisant
des « Lignées Quasi-Isogéniques », ou la démarche dite de « Bulked Segregant Analysis ».
Des marqueurs étroitement liés aux 3 gènes étudiés ont ainsi été obtenus, et sont maintenant
utilisés en SAM. De plus, les 3 gènes ont pu être localisés dans la carte génétique du choufleur : ils se situent sur un même groupe de liaison (chromosome), et 2 d’entre eux semblent
allèles. En marge de ce projet concernant un caractère qualitatif, des travaux de recherche de
QTLs ont pu être conduits pour un caractère quantitatif. A l’issue de ces différentes
expériences, il nous est apparu que l’application de schémas de type BCAM (Back-Cross
Assistés par Marqueurs) était très pertinente pour les caractères monogéniques (ou
oligogéniques), mais qu’il nous fallait attendre l’apparition de nouvelles technologies, à haut
débit et coûts limités, pour envisager chez le chou-fleur des programmes de SAM adaptés aux
caractères polygéniques.
205
S5-P23
Multiplication végétative du pistachier fruitier
( Pistacia vera L.)
dans la steppe orientale d’Algérie (Tébéssa)
CHEBOUTI-MEZIOU Nadjiba1 et CHEBOUTI Yahia2
1
2
: Université de Boumerdes-Département Biologie. E.Mail : [email protected]
: Institut National de Recherche Forestière. Station de Baraki
Plusieurs espèces végétales nécessitent seulement un semis direct en pépinière pour
leurs multiplications. Le pistachier fruitier (Pistacia vera L.) espèce dioïque demande pour sa
multiplication un greffage approprié, une technique difficilement maîtrisable du fait de la
rapide oxydation de sa sève. Cette dernière permet une entrée rapide en production (6 années
au lieu de 10 ans), de différencier les pieds mâles des pieds femelles, de garder les caractères
génétiques des pieds mères.
Les tentatives de greffage en écusson à œil poussant pratiqués au début du mois de
Juin donnent les meilleurs résultats sous certaines conditions à savoir : la vigueur du porte
greffe (dimension du porte greffe), le type et qualité du greffon, la période de greffe, le
moment de la greffe, le conditionnement du greffon, de la variété du porte greffe et surtout du
suivi cultural après le greffage (arrosage et taille). Les résultats obtenus avoisinent les 61,5 %
dans la station d’étude localisé dans La steppe orientale (Tébéssa).
Par contre, le greffage en écusson à œil dormant pratiqué au mois de Septembre
donne des résultats de 21,5 %, ceci à cause des conditions climatiques difficiles (vents chauds
et des températures élevées).
Le bouturage avec cette espèce n’a donné que des résultats négatifs, car il demande
d’autres conditions spécifiques à savoir des tiges étiolées.
Mots clés :
Pistacia vera, pistachier , dioïque, oxydation, greffage et écusson
206
S5-P24
Embryogenèse somatique et transfert de gènes chez le cotonnier,
Gossypium hirsutum L.
Catherine PANNETIER1,2, Emilie MONTES2, Bariaa HAMADEH1,2, Maité
OBELLIANNE 1,2, Oumaya BOUCHABKE1,2
1: CIRAD Département PERSYST UR 102, Av Agropolis 34398 Montpellier cedex 5 France
2: Laboratoire de Biologie Cellulaire INRA Centre de Versailles-Grignon 78026 Versailles cedex France
[email protected]
La transformation via Agrobacterium et la régénération par embryogenèse somatique est la
méthode la plus couramment utilisée pour l’obtention de cotonniers transgéniques. Bien que
le cotonnier soit au quatrième rang des plantes transgéniques cultivées dans le monde, en
terme de surface, l'obtention de cotonniers transformés est encore un processus qui présente
plusieurs limites majeures. Dans la plupart des méthodes publiées, le délai de régénération est
encore le plus souvent de 8-10 mois auxquels il faut ajouter 5 à 6 mois pour obtenir les
graines T1. Le taux de conversion des embryons somatiques en plantules est faible et on
observe sur les plantes transférées en sol, différentes variations (développement floral, stérilité
totale ou partiel) induites par la culture in vitro.
Différentes études ont été conduites pour améliorer les performances du procédé de
régénération de cotonniers transformés: elles portent sur le choix de la souche d'A.
tumefaciens, la séquence de milieux de culture, les conditions de développement des
embryons somatiques. Les rendements des différentes étapes depuis l'inoculation des explants
par la souche d'Agrobacterium jusqu'à l'obtention de graines issues des transformants
primaires sont présentés. Les cultures embryogènes sont anergiées et peuvent se multiplier
pendant de nombreux mois sur des milieux dépourvus de substances de croissance. Une
différence très significative du taux d'AIA endogène des cals primaires et des souches
embryogènes a été mise en évidence et permet d'expliquer le caractère anergié de ces cultures.
Le procédé est largement génotype dépendant et nous travaillons avec une variété, la variété
Coker 310, qui présente de bonnes potentialités de régénération. Le matériel végétal est
constitué d'explants d' hypocotyles issus de germinations réalisées en conditions aseptiques.
Bien qu'il s'agisse de lignées pures, au sens du sélectionneur, nous observons une forte
variabilité de réponse entre lots de graine selon leur origine ainsi qu'au sein d'un même lot.
Une sélection effectuée sur la base des performances en embryogenèse a permis de réduire
cette variabilité et d'augmenter le taux d'embryogenèse. De plus, il a été possible, en
sélectionnant les graines utilisées, d'obtenir la néoformation d'embryons sur des milieux
dépourvus de substances de croissance.
207
S5-P25
Réalisation d’une carte génétique
chez la luzerne pérenne tétraploïde
Julier B.1, Bernard K.1, Abdelguerfi-Laouar M.2, Udupa S.M.3, Semiani Y.2,
Sfarni O.2, Elboutahiri N.4, Gasmi F.5, Huguet T.6
1
INRA, UR 4, URP3F, BP6, 86600 Lusignan, France, 2 INRA Algérie, El-Harrach Alger, Algérie, 3 INRAICARDA Cooperative Research Program, B.P. 6299, Rabat, Maroc, 4 INRA, CRRA-Rabat BP 6530, Morocco.
IRA Medenine, Tunisie, 6 ENSA Toulouse, France.
[email protected]
5
La luzerne pérenne (Medicago sativa) est une espèce fourragère de bonne valeur énergétique
qui permet la préservation et l’enrichissement en azote des sols. Elle est adaptée au climat
méditerranéen caractérisé par un été chaud et sec. Sous ce climat, l’eau se fait de plus en plus
rare ce qui oblige à la gérer raisonnablement. Dans ce sens, l’efficience d’utilisation de l’eau
et la résistance à la sécheresse de la culture de la luzerne ne feront que renforcer son
développement et sa pérennité dans les systèmes de production. Dans le cadre du programme
européen PERMED (INCO 2004-2008), nous avons étudié le déterminisme génétique de
l’efficience d’utilisation de l’eau et la résistance à la sécheresse dans une population de
cartographie de luzerne. Dans cet objectif, deux plantes ont été croisées, l’une issue d’une
variété française méditerranéenne (Magali) et l’autre provenant d’un écotype tunisien cultivé
dans les oasis et résistant au stress hydrique (Gabès), pour obtenir une population de 232
individus F1. Des marqueurs microsatellites identifiés principalement sur l’espère modèle
Medicago truncatula ont été testés pour identifier ceux qui présentaient un polymorphisme
entre les parents. Entre six et 23 marqueurs microsatellites ont été obtenus sur chacun des huit
groupes de liaison, dans un réseau de laboratoires français, algérien, marocain et tunisien. La
ségrégation des allèles de chaque marqueur a été analysée et le génotype des parents a été
déterminé pour chaque marqueur. Ceci a permis de calculer une carte génétique en utilisant le
logiciel TetraploidMap. Pour chacun des groupes de liaison de chaque parent, la carte décrit
les quatre chromosomes homologues et une carte synthétique a aussi été obtenue.
Cette carte va être utilisée pour localiser des QTL de l’efficience d’utilisation de l’eau et la
résistance à la sécheresse, mesurés sur la population de cartographie.
Remerciements: Nous remercions l’Union Européenne pour son soutien au Projet Européen INCO PERMED
(Improvement of native PERennial forage plants for sustainibility of MEDiterranean farming systems),
Workpackage 2.
208
S5-P26
209
SESSION 6
Valorisation des acquis par la création de variétés
adaptées à des systèmes agricoles innovants
210
211
S6-CI-1
Sélection de variétés adaptées à une agriculture plus durable,
écologique et productive : l’exemple du blé tendre d’hiver
Bernard Rolland
INRA UMR INRA-Agrocampus Rennes_Univ Rennes1 APBV
BP 35327, 35653 Le Rheu, France
[email protected]
La sélection moderne des céréales à paille a véritablement débuté en France dans les années 1870 avec les
premières variétés de blé tendre d’hiver (Dattel, Hatif inversable…) issues d’hybridations manuelles suivies
d’une sélection généalogique. Puis elle s’est peu à peu professionnalisée par une augmentation du nombre
de descendances de croisements suivies grâce à la mécanisation de l'expérimentation et à des capacités
accrues de travail en réseau permises par la révolution informatique des outils statistiques. Le tonnage
produit par hectare a augmenté de façon spectaculaire à partir des années 1950 et la moitié du gain annuel
est attribué au progrès génétique. Par ailleurs, la force boulangère des variétés de blé tendre, appréciée par
le W de l’alvéographe, a été multipliée par 2 en 50 ans pour accompagner l’évolution des techniques de
boulangerie.
Aujourd'hui, l'amélioration des céréales à paille reste basée sur le schéma classique de la sélection
généalogique multicaractère, avec ou sans haplodiploidisation, pour l’obtention de variétés lignées pures.
Ce processus dynamique intègre des géniteurs d’origines très diverses. L'offre variétale est importante, pour
le blé tendre, une vingtaine de nouvelles variétés sont inscrites chaque année au catalogue français, qui en
compte 200. Cependant, cette offre est incomplètement valorisée : en 2007, selon l’ONIGC, les 10 variétés
les plus cultivées couvraient 54% des 4.8 millions d’hectares de blé tendre, et les 50 premières 90%.
Tous les systèmes de culture ont bénéficié des progrès de la génétique, notamment la production intégrée.
Cependant, l’agriculture biologique est restée le parent pauvre de cette évolution. En effet la sélection s’est
faite depuis 50 ans pour des itinéraires techniques artificialisés avec peu de facteurs limitants autres que
climatiques, pour lesquels la fertilisation azotée minérale est abondante et les adventices sont éliminés par
des herbicides. En conséquence les blés modernes sont très courts et peu concurrentiels vis-à-vis des
mauvaises herbes, et peinent en conditions de faibles disponibilités en azote. Dans le continuum des
systèmes de culture, l'agriculture biologique peut être considérée comme un prototype de la réduction des
intrants chimiques. Enfin, la qualité des blés est aujourd’hui envisagée seulement sous l’angle du "beau et
bon pain", et des critères comme la valeur nutritionnelle sont ignorés.
En 2008 le contexte évolue vite et exige de concilier préservation de l’environnement (plan Ecophyto 2018
de réduction de 50% des pesticides en 10 ans) et demande mondiale croissante alors qu’intrants chimiques
(engrais azoté et pesticides) et énergie seront de plus en plus coûteux. Ceci impose de réorienter les
recherches vers l’adaptation à des systèmes économes en intrants, en intégrant des critères « oubliés » par
l’industrialisation de la production agricole.
Basés sur une approche globale de l’exploitation, les systèmes intégrés remplacent au maximum des
intrants extérieurs par des processus naturels de contrôle ou de régulation. La production intégrée cherche à
minimiser l’utilisation d’intrants en jouant sur le système de production lui-même, pour réduire, entre autre,
les risques parasitaires. C’est la troisième voie entre agriculture chimique intensive et agriculture
biologique. Nous avons défini une variété comme « rustique » sur son efficacité à atteindre un haut niveau
de performance pour 3 critères : résistance aux maladies du feuillage et à la verse, capacité à maintenir un
rendement élevé en situation de stress, et stabilité du rendement et de la teneur en protéines. Une variété
« rustique» ne doit pas connaître de défaut marqué sur les autres caractères d’importance économique pour
être efficace. Les variétés rustiques ne sont pas des variétés anciennes, elles intègrent au contraire les
derniers progrès vis-à-vis de la tolérance aux maladies. Les cas de contournement de la résistance à la
rouille jaune (2001 puis 2007) de certaines variétés répondant très bien au concept de rusticité illustrent la
difficulté de conserver la stabilité de LA variété complète.
Dans le réseau « itinéraires techniques pour variétés rustiques de blé tendre » les variétés rustiques sont
conduites en protection intégrée des cultures : semis retardé et clair (réduction de 40% de la densité),
suppression de l’apport d’azote au tallage et du régulateur de croissance, application d’un seul fongicide en
212
fin de cycle végétatif. La concurrence entre tiges est moindre et la biomasse limitée d’où un faible risque de
verse qui permet de supprimer les régulateurs de croissance. La limitation de biomasse combinée à une
variété tolérante aux maladies conduit à la réalisation d’un traitement fongicide unique (2 ou 3 en conduite
classique). Deux réseaux d’essais multilocaux et interinstitutionnels, de 2000 à 2002 puis de 2003 à 2007,
ont montré l’intérêt économique et environnemental de ces nouveaux couples variétés x itinéraires
techniques. Dans le second réseau les intrants sont réduits de 26 à 32%, en valeur, en itinéraire intégré
comparativement au raisonné et les rendements baissent de 5 à 9.5%, pour des marges brutes maintenues
ou le plus souvent améliorées. La pression des pesticides sur l’environnement est moindre : l’IFT baisse de
30% par rapport à la conduite raisonnée. L’efficience de l’azote est améliorée et la consommation
énergétique baisse de 18%. L’instrument de mesure de la performance économique est la marge brute de
l’agriculteur et non le rendement biologique. Le prix de la tonne de blé pour une équivalence de marge
entre les conduites raisonnée et intégrée varie selon les variétés et les années de 115 à 250 €, la médiane se
situant à 180 €/t. Et le temps de travail de l’agriculteur est par ailleurs significativement réduit (suppression
de 3 à 5 passages).
Ainsi en 2008 nous savons produire mieux mais (un peu) moins dans le domaine des grandes cultures,
demain saurons faire plus et mieux ? Pour ce faire les recherches agronomiques doivent être réorientées
vers une « agriculture à valeur ajoutée biologique maximale ». La variété, donc la génétique, est l’une des
clés des systèmes agricoles innovants avec une sélection pour une agriculture « écologique productive »
axée sur :
- l’adaptation à des systèmes robustes peu dépendants des intrants, concomitante à évolution des épreuves
d’inscription VAT au catalogue ;
- une approche globale de la qualité, dans ses dimensions technologique, organoleptique et nutritionnelle ;
- une réflexion sur la faisabilité d’une déclinaison territoriale plus fine de la sélection, pour des débouchés
régionaux.
Aujourd’hui la sélection végétale est au service des systèmes les plus consommateurs d’intrants chimiques.
Les systèmes économes se contentent, quand ils existent des sous-produits de cet objectif, selon le principe
du « qui peut le plus peut le moins ». Concernant la question de l’environnement de sélection, la
diversification des milieux appellera celle des variétés. Mais la sélection dans des milieux à faibles niveaux
d’intrants rend l’interprétation des résultats d’essais plus délicate. En effet, en réduisant les intrants, les
facteurs limitants sont plus nombreux et plus divers (stress azoté, maladies…) d’un lieu à l’autre et d’une
année à l’autre. L’efficacité de la sélection en sera diminuée du fait d'interactions génotype x milieu plus
nombreuses et d'une héritabilité plus faible : il faudra donc trouver des critères de sélection liés au
rendement, mais moins affectés par le milieu. Le système de culture, qu’il soit biologique, intégré ou
conventionnel intensif, appartient aussi à l’environnement.
Le programme de création variétale blé tendre de l’INRA s'inscrit dans cette démarche pour l'obtention de
variétés rustiques. Aux comparaisons de rendement en conduites "intensive classique" et "non traité
fongicides", s'ajoute une évaluation généralisée et préalable du rendement en conduite "faibles intrants" des
premières générations (F6 à F8). Des critères comme le pouvoir couvrant ou la valeur nutritionnelle
commencent à y être abordés à la demande de l’agriculture biologique (de 2% de la SAU française elle
pourrait passer à 6% en 2012 puis 20% en 2020 selon les objectifs politiques récents).
Les marqueurs moléculaires seront de plus en plus intégrés dans des programmes de sélection (résistance
aux maladies, valorisation de l’azote…). Par contre on doit s’interroger sur l’axe émergent qui vise à
rechercher des « gènes de rendement » par les dernières techniques des biotechnologies végétales. Cette
voie est pour la plupart des agronomes, compte tenu de la multiplicité des parcours d’élaboration du
rendement des céréales à paille d’hiver et des interactions génotypes x milieu, une impasse. Avec les
moyens finis dont dispose la recherche et la diversité des objectifs de sélection pour satisfaire l’agriculture
écologique productive une réflexion pluridisciplinaire approfondie s’impose.
Une sélection végétale aux objectifs renouvelés visera la productivité (produire autant ou plus avec moins
d'intrants chimiques), et non le productivisme (produire plus sans contraintes), les rendements élevés
passant désormais par une valeur ajoutée biologique maximale. Devant les défis posés à l’agriculture qui
devra assurer la compatibilité entre respect de l’environnement et volumes, en réponse au dilemme entre
adapter l’existant ou opter pour une totale rupture (sélection participative ou PGM), pourquoi ne pas parier
sur l’utilisation du progrès génétique dû à la sélection végétale dans une démarche d’agronomie intégrale ?
Ce progrès mis au service de l’agriculture durable par un « contrat » global et pragmatique entre
sélectionneurs d’une part, et agriculteurs d’autre part, ne pourrait-il pas être orienté dans l’intérêt du plus
grand nombre ? Dans les pays où l’agriculture intégrée est forte, et l’AB bien développée (Autriche,
Danemark ou Suisse), c’est une déjà une réalité.
213
S6-P1
Contribution à l’étude de la dynamique phénotypique
interannuelle des graines de voandzou relatée par les producteurs
au Burkina Faso
Mahama OUEDRAOGO
Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA)
04 BP 8645 Ouagadougou 04, Burkina Faso
[email protected]
L’agriculture et l’élevage constituent les principales activités et sources de revenu pour
environ 80 % de la population du Burkina Faso. Les conditions climatiques adverses, la faible
productivité de l’agriculture couplée avec la dégradation des sols et des ressources en eau sont
les contraintes majeures à la croissance économique et la cause de la grande pauvreté et de
l'insécurité alimentaire. Hors mis les principales productions céréalières et de rentes, plusieurs
autres cultures contribuent non seulement a la ration alimentaire des populations, mais aussi
sont une source de revenu pour les agriculteurs. Parmi celles-ci, le voandzou ou pois de terre
(Vigna subterranea (L) Verdcourt qui est la seconde légumineuse vivrière d’importance
économique après le niébé. Il est essentiellement produit par des agricultrices au Burkina
Faso. Un programme d’amélioration variétale et du système de production a été initié par
l’INERA depuis juin 2003. Les activités de recherche développement ont commence par la
constitution d’une collection de travail et une enquête exploratoire sur le système de culture.
Au cours de la collecte des accessions de voandzou (Vigna subterranea (L.) Verdcourt) et de
l’enquête exploratoire sur le système de culture qui ont été réalisées en janvier 2004 dans la
zone sahélienne du Burkina Faso, les producteurs avaient fait état d’un changement dans la
composition phénotypique de leurs semences qui variait alors d’une année à l’autre. Dans leur
pratique agricole, les producteurs utilisent en général des semences qui proviennent de leurs
précédentes récoltes. Afin de tester cette dynamique relatée dans le phénotype des graines,
quatre phénotypes de graines qui diffèrent par la couleur et l’ornementation de leur tégument
séminal et de leurs yeux ont été choisis parmi quatre accessions obtenues auprès des
producteurs (S0). Une première génération d’autofécondation (S1) a été faite au cours de la
saison pluvieuse de 2004 à partir des parents (S0). Toute la descendance S1 a été semée au
cours de la saison pluvieuse 2005 et a produit la seconde génération d’autofécondation (S2).
L’observation de la proportion relative des phénotypes présents dans les générations S0, S1 et
S2 confirme la dynamique observée des phénotypes et relatée par les producteurs. Cette
évolution de la composition phénotypique s’explique par le fait que parmi les génotypes qui
composent les accessions des producteurs, certains génotypes ne sont pas fixés. La
ségrégation des génotypes non fixés engendre de nouveaux phénotypes qui contribuent à
changer la proportion relative des phénotypes initiaux qui existaient dans les générations
précédentes. Une purification des semences à la récolte et au moment des semis devrait être
envisagée par les agriculteurs d’une part et d’autre part, la recherche œuvrera à la création de
variétés fixées en fonction des caractères recherchés par les consommateurs et les
commerçants.
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S6-P2
Effet de l’inoculation avec des Bradyrhizobium sur trois variétés
d’arachide (Arachis hypogaea L.) en présence ou en absence d’un
champignon mycorhizien, dans un sol sahélien
1
Ngodar SENE, 1Fatou NDOYE 1Mansour THIAO, 1Ramatoulaye SAMBA,
1
Aboubacry KANE, 1Diégane DIOUF, 1Samba Ndao SYLLA
1
Laboratoire Commun de Microbiologie IRD/ISRA/UCAD, Département de Biologie Végétale, Faculté des
sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar
[email protected]
Nous avons examiné dans des conditions de culture en station sur un sol non aseptisé, l’effet
de l’inoculation sur trois variétés d’arachide (Arachis hypogaea L.) avec un mélange de deux
cultures bactériennes (Bradyrhizobium sp. USDA 3187 et LMG 9283) et/ou un inoculum de
champignon mycorhizien arbusculaire (Glomus intraradices). Des plants ayant reçu une
fertilisation chimique à dose optimale et à dose supérieure à la dose recommandée ont servi de
témoin positif. Des plants n’ayant reçu aucun traitement fertilisant ont servi de témoin absolu.
Pour identifier les rhizobiums présents dans les nodosités et déterminer leur taux
d’occupation, la technique de marquage moléculaire par PCR/RFLP de la région intergénique
(IGS) 16S-23S de l’ADN ribosomal a été utilisée. Les résultats obtenus ont montré que les
pourcentages d’occupation des bactéries apportées au niveau des nodules varient de 0 à 67 %
suivant les variétés d’arachide et suivant la souche. Des profils correspondant à ceux de
souches de rhizobiums natifs (indigènes) ont également été rencontrés. Nos résultats ont aussi
montré que l’effet de la double inoculation sur les paramètres de nodulation, de production de
biomasse sèche et de rendement en gousses varie de manière significative selon les variétés.
Chez certaines variétés, l’augmentation des rendements est comparable à celle obtenue avec
un apport d’engrais chimique NPK 20-10-10 à la dose de 150 kg/ha. Ces gains obtenus sont
liés à un effet synergique entre lerhizobium et le champignon introduits. En revanche, nous
avons constaté que d’autres variétés répondent mieux mieux à la fertilisation azotée par
rapport à l’inoculation. Ces différentes réponses signifient que l’efficacité des traitements est
fonction de la variété d’arachide utilisée.
Mots clés : Arachis hypogaea L. ; inoculation ; rhizobiums ; champignons endomycorhiziens
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