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L'amélioration génétique du cacaoyer. Des ressources génétiques forestières aux variétés cultivées


par Philippe LACHENAUD
Université Montpellier II - Habilitation à  diriger des recherches 2010
  

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4-2-4 Diversité génétique et structuration

Les descripteurs cités précédemment sont sensibles à l'action du milieu, même si certains, présentant une forte héritabilité (au sens large), ont une très bonne valeur discriminante, comme les descripteurs floraux (Lachenaud et al., 1999). Les marqueurs biochimiques et moléculaires ne présentent pas cet inconvénient, car ils permettent la caractérisation du génotype en certains points (locus). L'électrophorèse d'iso-enzymes sur gel d'amidon a été la méthode retenue en 1994, pour sa fiabilité et sa simplicité. Six systèmes enzymatiques furent utilisés dans les études menées à Kourou de 1995 à 1998 (PGM, PGI, MDH, PAC, ADH et IDH). Certains de ces systèmes impliquant plusieurs gènes, le nombre total de locus considéré fut de neuf. 138 clones représentant dix-sept populations furent ainsi étudiés (Lachenaud et al., 2004).

L'ensemble des données de caractérisation (descripteurs biochimiques, floraux,
agronomiques) a donc permis d'étudier la variabilité rencontrée dans le matériel spontané de
Guyane, ainsi que la structuration de cette variabilité. Dès 2004, les diverses populations

spontanées de cacaoyers ont pu être regroupées en deux ensembles : un ensemble (( amont » et un (( aval » (Tab. 5).

Plus récemment, une étude quasi exhaustive (189 clones représentant 18 demes) a été menée en collaboration avec l'USDA, à l'aide de 15 marqueurs micro-satellites (( standardisés » pour le cacaoyer, et a donné des résultats importants sur la diversité génétique des cacaoyers sauvages de Guyane et la structuration de cette diversité (Lachenaud et Zhang, 2008). Ils confirment, en ce qui concerne les paramètres de génétique des populations (He, Ho, Fst), les résultats obtenus à l'aide de marqueurs iso-enzymatiques (Lachenaud et al., 2004). La structuration en populations confirme également les résultats précédents et montre que les (( populations » identifiées en forêt primaire par les collecteurs sont bien une réalité. Une importante structuration existe dans la métapopulation de cacaoyers spontanés guyanais (cf Tab. 6), avec un Fst de 0,20, qui pourrait s'expliquer par les caractéristiques biologiques du cacaoyer et les événements climatiques ayant affecté les forêts guyanaises au Quaternaire.

4-2-5 Utilisation dans les programmes d'amélioration

Les essais de géniteurs guyanais spontanés, encore peu nombreux et généralement récents, n'ont produit que peu de résultats publiés. En Côte d'Ivoire, les résultats acquis semblent montrer une très bonne transmission aux descendants de la résistance au P. palmivora des géniteurs spontanés guyanais : ainsi le clone GU 123-B, classé très résistant au test-feuille, voit ses descendants (avec les géniteurs P7, IFC 1 et IFC 11) également classés très résistants (Anon. 2004). Dans ce même pays, une descendance avec GU 133-1 (classé résistant) a été pré-sélectionnée pour essais multilocaux avant vulgarisation, pour sa productivité élevée, son excellent "Cropping efficiency" et son très faible % de pertes par pourritures (cf Tab. 4, page 27 ; Lachenaud et al., 2001).

J'ai pu planter dans ce pays, en 2001, un essai factoriel impliquant trois clones guyanais GU (originaires de la rivière Camopi), demi-frères de clones déjà connus comme résistants au P. palmivora au test-feuille. Les résultats disponibles (Anon. 2006 ; Tahi, comm. pers., 2008) montrent des performances excellentes pour le rendement et la résistance au champ à la pourriture brune des familles comportant un géniteur guyanais.

Des clones guyanais GU sont également présents dans quelques croisements à Trinidad (3 clones), au Ghana (14 clones), en Amérique (un clone dans un essai multilocal implanté dans 5 pays). Suite à la publication d'une revue sur les performances du germplasme GU (Lachenaud et al., 2007), de nombreux clones ont pu être conseillés comme géniteurs, suivant les critères de sélection choisis. Trois clones (( élites», c'est-à-dire excellents ou très bons pour l'ensemble des critères, ont même été identifiés et livrés aux partenaires en RCI et au Costa Rica. Ils ont également été proposés, parmi d'autres, au Cameroun et au Nigeria.

Tableau 5: Average values observed for four bean traits, in the main five populations and the two groups, with ABW = average bean weight, L = average bean length, W = average bean width, and %FB = percentage of flat beans (in Lachenaud and Oliver, 2005 a).

Only means followed by a different letter are significantly different (P < 0.05)

Germplasm

Number

ABW

L

W

%FB

 

of trees

(g)

(mm)

(mm)

 

Cam 1

21

3.05

22.60

11.97

4.44 c

Cam 3

9

2.91

22.92

12.34

5.81 bc

Cam 7

14

2.99

22.92

12.21

3.40 c

Cam 9

32

2.92

22.40

11.50

8.58 ab

Cam 13

9

2.92

22.82

12.03

11.50 a

"Upstream group» (1)

39

3.05

22.75

12.09 a

4.33 b

"Downstream group» (2)

54

2.92

22.56

11.74 b

8.79 a

Tableau 6. Inter-population variation measured by Nei's distances (1972, under the diagonal) and pairwise FST (above the diagonal), with Cam = Camopi and Elp = Euleupousing

Population

Cam 1

Cam 3

Cam 7

Cam 9

Cam 12

Cam 13

Elp

"Primitive"

Cam 1

-

0.136

0.037

0.081

0.148

0.078

0.050

-

Cam 3

0.138

-

0.150

0.040

0.050

0.050

0.147

-

Cam 7

0.036

0.201

-

0.098

0.168

0.074

0.060

-

Cam 9

0.090

0.032

0.141

-

0.053

0.026

0.109

-

Cam 12

0.164

0.042

0.237

0.046

-

0.087

0.166

-

Cam 13

0.085

0.035

0.101

0.029

0.078

-

0.099

-

Elp

0.056

0.187

0.076

0.145

0.224

0.122

-

-

"Primitive"

0.811

0.867

0.718

0.776

0.805

0.772

0.545

-

"Parinari"

1.202

1.202

1.005

1.054

1.126

1.092

0.931

0.511

Populations differentiations (FST) are all significant, except for Cam 1 - Cam 7 and Cam 9 -
Cam 13. « Primitive » and « Parinari » are control groups (in Lachenaud and Zhang, 2008)

Tableau 7: General classification of the Guianan clones, with adjusted mean values (in bold, control clones) : 0 < HR<1< R< 2< MR < 2.5 < S < 3.5 < HS <5. (in Paulin et al., 2008)

Clone Adjusted Degree of

mean resistance

GU 123-V 0.16 HR

GU 226-V 0.59 HR

KER 1-L 0.60 HR

GU 195-V 0.67 HR

GU 125-C 0.71 HR

B7-B6 0.84 HR

ELP 20-A 0.89 HR

GU 269-V 1.03 R

ELP 16-A 1.06 R

GU 255-V 1.11 R

GU 241-V 1.13 R

ELP 22-A 1.18 R

B7-B5 1.19 R

IMC47 1.27 R

GU 301-A 1.34 R

GU 134-B 1.34 R

GU 263-V 1.35 R

GU 254-A 1.37 R

GU 285-B 1.43 R

B7-B3 1.43 R

GU 143-B 1.47 R

GU-353-V 1.50 R

GU 183-G 1.53 R

GU 134-C 1.55 R

GU 143-A 1.58 R

GU 156-B 1.60 R

GU 139-A 1.65 R

GU 285-A 1.76 R

GU 175-V 1.79 R

GU 268-A 1.80 R

GU 303-B 1.80 R

GU 230-B 1.88 R

GU 307-V 1.91 R

GU 147-P 1.94 R

GU 230-C 1.96 R

GU 140-S 1.99 R

GU 237-V 2.00 R

GU 257-E 2.08 MR

B7-A2 2.18 MR

GU 213-V 2.21 MR

GU 233-P 2.28 MR

GU 185-G 2.37 MR

KER 11.1-A 2.54 S

KER 6 2.57 S

PINA 2.62 S

GU 134-A 2.63 S

YAL 3 2.64 S

GU 129-B 2.66 S

GU 329-V 2.67 S

ELP 28-A 2.71 S

ELP 2-B 2.81 S

ELP 37-A 3.04 S

KER 3 3.08 S

OC77 3.10 S

KER 8-R 3.16 S

MXC67 3.16 S

GU 312-V 3.17 S

GU 138-A 3.26 S

GF23 3.28 S

ICS1 3.36 S

GU 265-V 3.40 S

EQX3360 3.56 HS

ELP 40-B 3.61 HS

KER 9 3.66 HS

OYA 2-B 3.73 HS

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