Diversité génétique des cultivars locaux de maïs

Diversité génétique des cultivars locaux de maïs 

La diversité génétique se réfère à la variation des gènes au sein des espèces, c’est-à-dire la variation héritable dans et entre les populations d’organismes (De Vicente et Fulton, 2003). La diversité génétique des espèces cultivées constitue donc la matière première indispensable pour l’amélioration des plantes. Ainsi, pour une espèce, le réservoir génétique global est l’ensemble de toute la diversité génétique susceptible d’être exploitée pour l’amélioration de cette espèce (Demol, 2002).

Des niveaux élevés de diversité génétique dans le maïs sont causés par des éléments actifs transposables, la recombinaison méiotique, des croisements et de nouvelles introgressions de matériel génétique exotique. Egalement, ils sont dus à la dérive génétique et la sélection naturelle et artificielle faite par les agriculteurs pour des récoltes adaptées à de nouveaux environnements (Doebley, 2004). L’évaluation de la diversité génétique selon Mondini et al. (2009) intra et inter populations est couramment réalisée au niveau moléculaire en utilisant diverses techniques au laboratoire telles que les allozymes ou l’analyse d’ADN, qui mesurent les niveaux de variation directement.

Diversité phénotypique

Les descripteurs phénotypiques les plus couramment utilisés sont liés aux caractéristiques de l’architecture des plantes, des panicules, des épis, des grains et de la précodté (Drinic et al., 2012). L’étude conduite par Samba (2014) attestait une forte variabilité au niveau des caractères morphologiques et qualitatifs des épis des cultivars locaux .

Aussi, Sanou et al. (1997) après des travaux effectués sur les cultivars donnent leurs descriptions. Ils affirmaient que les épis des cultivars de la zone de savane Ouest africaine sont coniques ou cylindro-coniques avec un renflement basal entrainant en général un enchevêtrement des rangs de grains. La rafle est en général blanche bien que certains cultivars se distinguent par une proportion élevée de rafles rouges. Au niveau des caractères végétatifs, ils sont le plus souvent anthocyanés sur les feuilles, les gaines foliaires et la panicule. Le polymorphisme pour la coloration des panicules et des stigmates est très important.

Des études effectuées en 2015 par Amadou donnent une description architecturale des cultivars locaux de maïs du Burkina Faso et du Togo. Les cultivars locaux du Burkina Faso ont une hauteur moyenne de 153,16 cm avec un maximum de 270 cm. L’insertion des épis s’effectue en moyenne à 68,92 cm sur la plante. Tandis que, les cultivars locaux du Togo sont très polymorphes. Ils sont constitués de plantes de petite taille (80 cm) et de plantes de très grande taille (4 mètres). La diversité phénotypique des formes locales de maïs se manifeste aussi clairement dans les propriétés agronomiques telles que la hauteur de la plante et la durée du cycle de croissance (Berthaud et Gepts, 2004). En outre, il existe au sein des cultivars locaux une variabilité génétique observée à partir des moyennes phénotypiques pour la majorité des caractères agro-morphologiques. Cette variabilité se manifeste aussi bien pour les variables se rapportant à la précocité, à l’architecture ainsi qu’aux composantes de la productivité. En effet, la floraison mâle, la hauteur moyenne d’insertion de l’épi, le poids de 100 grains, l’helminthosporiose et la casse sont des variables intéressantes pour la différenciation des cultivars locaux. La diversité des origines géographiques constitue également une source de variabilité génétique (Simporé, 2003).

Les analyses phénotypiques révèlent donc une grande hétérogénéité entre les populations locales indiquant qu’elles sont très bien adaptées spécifiquement aux conditions et usages locales et pourront donc être une précieuse source de variabilité génétique (Drinic et al., 2012).

Diversité biochimique 

Dans les grains de maïs, sont présents à la fois des macros et micronutriments comme des glucides (amidon), des lipides, des protéines, des caroténoïdes, des tocophérols, des minéraux, de l’acide phytique, des anthocyanes et d’autres composés phénoliques d’après Xu et al. (2009). Les variétés améliorées sont moins riches en composés phénoliques comparées aux variétés locales selon Deffan et al. (2015). Cependant, les études menées sur les macronutriments des grains de maïs par Grcic et al. (2012) montrent qu’il y a une corrélation négative entre la teneur en huile, en protéine et en amidon dans les grains de maïs. La caractérisation de la diversité génétique des variétés locales de maïs permet une exploitation efficace de la variation allélique pour l’amélioration génétique des traits agronomiques souhaitables comme la qualité du grain afin d’obtenir des aliments plus nutritifs (Drinic et al., 2012). Ainsi l’amélioration de la teneur en huile du caryopse du maïs qui en contient en moyenne 4% passe par l’augmentation de la taille de l’embryon. Concernant l’amidon composé de 27% d’amylose et 73% d’amylopectine (composition d’un grain de maïs normal), certains programmes d’amélioration tentent de créer des maïs amylacés (gène amylose extendu) ou des maïs cireux ne contenant que de l’amylopectine (gène « waxy ») pour des raisons d’ordre industrielles (Demol, 2002).

Diversité moléculaire 

Le génome du maïs abrite une diversité moléculaire énorme qui reflète sa variabilité phénotypique importante (Xu et al., 2009). Le maintien des fréquences a/léliques dans les cultivars se justifie par la technique de sélection massale utilisée par l’agriculteur à travers le choix des semences. Cette technique favorise l’apparition des plantes introgressées par les variétés élites par l’intermédiaire d’hétérosis qu’elles développent. On aboutit indirectement à la sélection et au maintien des allèles introgressés dans les cultivars (Sanou et al., 1997). Nous remarquons que la majorité de variétés améliorées utilisées au Burkina Faso ont soit une large base génétique issue des écotypes locaux, soit que les écotypes ont été introgressés (Morais, 2012).

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 : Revue bibliographique
I.Importance des ressources génétiques dans l’amélioration du maïs au Burkina Faso
1.1.Risques de déperdition de la diversité génétique du maïs au Burkina Faso
1.2. Gestion des ressources génétiques du maïs au Burkina Faso
1.3. Enjeux des cultivars locaux pOLIr l’amélioration du maïs au Burkina Faso.
II. Diversité génétique des cultivars locaux de maïs
2.1.Diversité phénotypique
2.2.Diversité biochimique
2.3.Diversité moléculaire
Il 1. Performances agronomiques des cultivars locaux de maïs
3.1.Rusticité des cultivars locaux
3.2.Résistance des cultivars locaux aux maladies
3.3.Rendement des cultivars locaux
Chapitre 2 : Matériel et méthodes
2.1.Site expérimental.
2.2. Matériel végétal
2.3.Méthodes
2.3.1.Dispositif expérimental
2.3.2.Mesures expérimentales
2.3.2.1.Architecture de la plante
2.3.2.2.Caractéristiques biométriques de l’épi
2.3.2.3.Maladies
2.3.2.4.Cycle de développement.
2.3.2.5.Productivité
2.3.3.Analyses statistiques
Chapitre 3 : Résultats et discussion
A.Résultats
I.Evaluation agro-morphologique des cultivars de cycle intermédiaire
1.1.Description des cultivars locaux évalués
1.2.Caractéristiques des cultivars locaux de cycle intermédiaire présentant une singularité
1.3.Structuration de la diversité des cultivars de cycle intermédiaire
1.4.Regroupement des cultivars locaux de cycle intermédiaire sur la base des similarités
1.5.vérification de l’appartenance des cultivars locaux aux différents groupes
II.Evaluation agro morphologique des cultivars de mais de cycle précoce
2.1.Description des cultivars locaux de maïs de cycle précoce évalués
2.2.Caractéristiques des cultivars locaux de cycle précoce présentant une singularité
2.3.Structuration de la diversité des cultivars de cycle précoce
2.4.Regroupement des cultivars locaux de cycle précoce en fonction de leurs ressemblances
2.5.vérification de l’appartenance des cultivars locaux de cycle précoce aux différentes classes
III.Similarités entre les cultivars locaux de cycle précoce et de cycle intermédiaire du Burkina Faso
3.1.Regroupement des cultivars locaux
3.2.vérification de l’appartenance des cultivars locaux aux différents groupes
B.Discussion
1.Diversité agro-morphologique inter-cultivars locaux
2.lntérêt de la sélection des cultivars
3.Coexistence de cultivars locaux, de variétés améliorées et de variétés dégénérées
4.Sélection contre les maladies
5.Critères de structuration des cultivars locaux
6.Sélection inter-cultivars
7. Disponibilité des ressources
Conclusion et perspectives
Références bibliographiques
Annexes

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