Etude de l’effet paternel et de l’effet maternel sur la productivité de deux variétés de maïs (zea mays l.): maïs blanc et maïs jaune cultivés en Côte d’Ivoire

Ministère de l'Enseignement Supérieur REPUBLIQUE DE COTE D'IVOIRE

et de la Recherche Scientifique Union - Discipline - Travail

	Année académique : 2015-2016
Université NanguiAbrogoua UFR des Sciences de la Nature

MEMOIRE DE MASTER1

Option : Génétique et Amélioration des Bioressources

Thème :

Etude de l'effet paternel et de l'effet maternel

sur la productivité de deux variétés de maïs

(Zea mays L.) : maïs blanc et maïs jaune

cultivés en Côte d'Ivoire

Présenté par :

KOUAGO Badie Arnaud

Mémoire soutenu le 13 Décembre 2016 devant le jury composé de :

Président : M. ZORO BI IRIE Arsène, Professeur Titulaire (UNA)

Encadreur : M. SIE Raoul Sylvère, Maitre de Conférences (UNA)

Examinateur : M. KOFFI KOUAME Guillaume, Maitre Assistant (UNA)

i

TABLE DES MATIERES

DEDICACE iii

AVANT PROPOS Erreur ! Signet non défini.

LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX vi

RESUME vii

ABSTRACT viii

INTRODUCTION 1

PREMIERE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 3

1. GENERALITE SUR LE MAÏS 4

1.1. Origine et distribution 4

1.2 Systématique 4

1.3 Description botanique de la plante 5

1.3.1 Système racinaire 5

1.3.2 Tige ou stipe 5

1.3.3 Feuilles 5

1.3.4 Inflorescences 5

1.3.5 Les fleurs 6

1.3.6 Fruits ou graines 6

1.4 Biologie de la reproduction sexuée du mais 7

1.4.1. Organes reproducteurs 7

1.4.2. Phénologie 7

1.4.3. Pollinisation 7

1.5. Hybridation 9

1.5.1. Définition 9

1.5.2. Hybridation interspécifique 9

1.5.3. Hybridation intraspécifique 10

1.6. Amélioration génétique variétale 10

1.7. Hétérosis ou vigueur hybride 10

1.7.1. Preuve empirique 11

1.7.2 Concept biométrique 11

1.7.3. Historique 11

1.7.4. Quantification de l'expression de l'hétérosis 12

1.7.5. Bases génétiques de l'hétérosis 12

1.7.6. Importance de l'hétérosis dans la sélection des variétés hybrides 13

1.8. Facteurs écologiques 13

1.8.1 Climat 14

1.8.2 Sol 14

II

1.9. Utilisation et importance 14

1.9.1. Importance socio-économique 14

1.9.2. Importance nutritionnelle 15

1.9.3. Importance médicale 16

1.10. Ennemis du maïs 16

1.10.1 Ravageurs 16

1.10.2 Maladies 17

1.11 Site d'étude 18

1.11.1 Situation géographique 18

1.11.2 Sol et végétation 18

1.3. Climat 19

DEUXIÈME PARTIE : MATERIELS ET METHODES 20

1. MATERIELS 21

1.1. Matériel végétal 21

1.2. Matériels techniques 21

2. METHODES 22

2.1. Préparation de la parcelle 22

2.2. Dispositif expérimental 22

2.2.1 Semis de graines (Traitements) 23

2.2.2 Conduite des essais 23

2.2.3 Pollinisation manuelle des organes floraux 24

2.3. Collecte des données 25

2.4. Analyses statistiques 26

TROISIÈME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION 28

1.RESULTATS ET DISCUSSION 29

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 33

Perspectives 33

ANNEXES 39

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 35

III

DEDICACE

A Dieu le tout puissant ;

A mon père et à ma mère ;

iv

AVANT PROPOS

L'Université Nangui Abrogoua fait partie des six universités publiques que compte actuellement laCôte d'Ivoire. Anciennement dénommée université d'Abobo-Adjamé, elle fut rebaptisée en 2012 à la suite de la crise postélectorale de 2010 après sa réhabilitation. La filière Génétique et Amélioration des Bioressources (GAB) de l'Unité de Formation et de Recherche en Sciences de la Nature (UFR SN) dans laquelle nous sommes, a pour mission de former des étudiants et des chercheurs maitrisant le domaine agricole. Dans le cadre de l'unité d'enseignement (UE) nommé immersion en milieu réel, l'étudiant doit effectuer un stage (en entreprise) afin de s'imprégner des réalités pratiques de sa formation sur le terrain.

C'est dans ce cadre que nous avons effectué un stage de formation d'une durée de trois mois dans l'équipe de recherche de professeur SIE sur une parcelle située au sein du campus.

Ce rapport de stage de master 1 a été réalisé grâce au soutien physique, moral et financier de bon nombre de personnes envers lesquelles je témoigne mon infinie gratitude.

Mes premiers remerciements sont attribués au professeur TANO YAO, actuel président de l'Université Nangui Abrogoua et au professeur TIHO SEYDOU, doyen de l'UFR-SN de l'Université Nangui Abrogoua qui ont autorisé la réalisation de ce travail.

Je remercie le professeur ADEPO BEATRICE épouse GOURENE, responsable de la filière Génétique et Amélioration des Bioressources (GAB) pour la qualité de la formation reçue.

Ce rapport de stage de master 1 n'aurait pas vu le jour sans la confiance, la patience et l'abnégation de mon directeur scientifique, professeur SIE RAOUL SYLVERE, généticien à l'Université Nangui Abrogoua et de mon maître de stage docteur SEKA DAGOU, également généticien à l'Université Nangui Abrogoua. Je voudrais leurs dire merci pour leurs disponibilités dans le suivi régulier de ce travail.

Je tiens à remercier docteur BONNY BECKET, généticien à l'Université Nangui Abrogoua et assistant de professeur ADEPO BEATRICE qui a beaucoup oeuvré pour le bon déroulement des cours et des examens

Je témoigne également toute ma gratitude aux membres de mon jury pour les remarques constructives qui ont contribué à améliorer la qualité scientifique de ce rapport de stage de master 1.

V

J'exprime ma gratitude au docteur KOFFI K. KEVIN Généticien et Secrétaire Général du laboratoire de génétique pour son acceptation de ma présence au laboratoire pour les pesées de mes échantillons

Je tiens à remercier monsieur SYLLA KALILOU, technicien, dont la collaboration fut indispensable pour la gestion de nos parcelles expérimentales.

A tous mes partenaires stagiaires KOFFI KONAN HENRI, ADAHI CYNTHIA DEBORAH et GUEL SIAKA je vous remercie.

Je remercie très particulièrement mes parents, mon père KOUAGO EDMOND, ma mère GOUANTOUO ANTOINETTE, mon grand frère KOUAGO JULIUS et mon oncle GOMMUN ENGELBERT pour leur soutien, tant moral que financier apporté durant ma formation, ainsi que tous mes frères et soeurs et toute la famille GOMMUN pour leurs soutiens et encouragements.

Que DIEU vous bénisse tous !

LISTE DES FIGURES ETTABLEAUX

Liste des figures pages

Figure 1: Un champ de maïs bien conduit 4

Figure 2: Un plant de maïs 5

Figure 3: Semences de la variété F 8128, maïs à grain jaune 6

Figure 4: Carte administrative du district d'Abidjan (Côte d'Ivoire) situant le site des

expérimentations (Source: www.abidjan.net) 19

Figure 5: Maïs blanc et maïs jaune 21

Figure 6: Dispositif expérimental en bloc aléatoire complet avec six répétitions 22

Figure 7: Dispositif au champ 24

Figure 8: Epi issu du croisement maïs blanc et maïs jaune 25

Figure 9: Pesée de 100grains blancs 26

Figure 10: Pesée de 100grains jaune 26

Figure 11: Analyse en composantes principales des variables poids de 100 grains, nombre de feuilles par plante, nombre moyen de grains par rangée et nombre de rangées de grain par

épi. 33

vi

Liste des tableaux pages

Table 1a : Effets de la plante sur les moyennes des paramètres influençant le rendement chez

deux variétés de maïs 29

Table 1b : Effets du pollen sur les moyennes des paramètres influençant le rendement chez

deux variétés de maïs 29

Table 2 : Coefficients de corrélation entre les paramètres mesurés sur les plantes et le

rendement par plante 31

RESUME

L'étude comparative des effets des sources de pollen et des effets des plantes sur la productivité chez le maïs (Zea mays L.)a été faite avec les variétés UNA-J1, maïs à grain jaune et UNA-B1, maïs à grain blanc cultivés en Côte d'Ivoire. Le matériel végétal a été acheté sur le marché chez différentes commerçantes à Abidjan. Elle a été menée pour appréhender la diversité génétique ainsi que les caractéristiques morphologiques de ces variétés de maïs sur la base de neuf variables sélectionnées parmi les descripteurs du maïs.

Le plan de l'expérimentation utilise un dispositif factoriel avec deux traitements. Les variétés constituent un premier facteur, et les sources de pollen constituent le deuxième facteur. L'analyse de variance multi-variée indique des différences significatives des effets des sources de pollen. Elle démontre des différences significatives des effets des plantes sur les variables comme LOEP, NRG et P100G. La variété UNA-B1 a un épi significativement plus long que la variété UNA-J1. Pourtant la variété UNA-J1 a plus de grains par rangée sur l'épi et un poids de 100 grains plus élevés que la variété UNA-B1.

L'analyse des corrélations montre des corrélations positives et très significatives entre NDF et NRG et entre NDF et LNF. La corrélation entre REND et, respectivement, les P100G, NMRG, et NRG est positive et très significative. La corrélation entre REND et NDF est positive et significative. Une analyse en composantes principales a démontré que le nombre de rangées par épi offre plus de variabilité suivi du nombre moyen de grains par rangées et du nombre de feuilles par plante. Par ailleurs, le nombre moyen de grains par rangée, le poids de 100 grains et le nombre de feuilles ont plus d'influence sur la variété UNA-J1 et la variable nombre de rangées de grains a plus d'influence sur la variété UNA-B1.Une sélection ciblée sur un nombre plus élevé de grains par rangée, une élévation du poids de 100 grains, et une augmentation du nombre de feuilles chez la variété UNA-J1 va effectivement apporter une amélioration significative du rendement en grains de cette variété. Une sélection qui augmenterait le nombre de rangées de grains chez la variété UNA-B1 va significativement contribuer à améliorer cette variété. Et l'amélioration de ces quatre variables serait plus bénéfique à l'hybride issu du croisement entre ces deux variétés.

vii

Mots clés : maïs, diversité génétique, variété.