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RECHERCHE SUR L‟AMELIORATION GENETIQUE DU MAÏS
GENETIQUE DU MAÏS
Chez le maïs, le nombre de chromosomes diploïdes typiques est de 2n = 20. On peut rencontrer des variations pour certaines variétés avec des plantes de 21 à 28 chromosomes comme le souligne CARLSON (1977). COE et NEUFFEUR (1977) ont trouvé des variations entre espèces attribuables aux facteurs génétiques. Il y aurait entre 600 et 1000 loci incriminés ou même plus de façon imprécise dont 350 sont clairement définis. MARCHAND et al. (1997) avancent le chiffre d‟un millier de loci contrôlant des caractères qualitatifs, dont 575 sont rigoureusement localisés.
METHODES D‟AMELIORATION GENETIQUE DU MAÏS
Le maïs est une plante naturellement allogame. Pour chaque plante, une forte hétérogénéité existe et le maïs s‟est adapté à cet état. On peut croiser le maïs, l‟autoféconder aussi, mais une forte pression de consanguinité interdit l‟utilisation directe des lignées homozygotes. La sélection massale est la méthode la plus anciennement connue de toutes les méthodes de sélection. Elle consiste à choisir des plants dans une population sur la base de leur aspect phénotypique. La semence des plants retenus est mélangée pour le cycle suivant. Il n‟y a donc ni test de descendance, ni contrôle de la fécondation. Cette méthode ayant présenté assez de limites, les sélectionneurs ont recours à d‟autres méthodes. Trois méthodes séparées, successives ou conjointes sont utilisées:
-La sélection généalogique;
-L‟hybridation;
-La sélection récurrente.
SELECTION GENEALOGIQUE
Elle est basée sur l‟obtention de lignées et de familles de lignées avec choix des meilleures d‟entre elles. Chez le maïs, il s‟agit de lignées autofécondées.
HYBRIDATION
C‟est l‟inter- croisement entre deux individus non apparentés ou génétiquement non similaires (FAO, 2004).
HYBRIDES CLASSIQUES
➤ Hybrides simples: on appelle hybride simple la première génération d‟un croisement entre deux lignées stables qui possèdent une bonne aptitude spécifique à la combinaison (LE CONTE, 1973). Un hybride permet de retrouver la perte de vigueur et de production résultant de l‟autofécondation. En fait, il est plus robuste et plus productif que les géniteurs de la variété – population dont on a tiré les lignées endogames. Toutefois, toutes les combinaisons ne sont pas intéressantes. La productivité d‟un hybride simple dépendra de l‟apport complémentaire de gênes favorables au rendement. Le gain de vigueur observé chez les hybrides est dû à l‟hétérosis.
➤ Hybrides trois voies: ils sont issus du croisement d‟une lignée avec un hybride simple. Ils sont produits lorsque l‟on ne dispose que de trois lignées à bonne aptitude à la combinaison, la quatrième faisant défaut.
➤ Hybrides doubles: ils sont issus du croisement de deux hybrides simples intéressants. Ils rassemblent dans une plante l‟information génétique de quatre géniteurs différents. L‟hybride double est souvent plus productif que l‟hybride simple. Il possède une meilleure faculté d‟adaptation.
HYBRIDES INTER -VARIETAUX
Ils sont issus du croisement entre 2 (voire 3 ou 4) géniteurs à base génétique large (populations, composites ou synthétiques). Ils permettent une exploitation de l‟hétérosis en F1 et l‟utilisation de leurs générations avancées n‟entraîne pas une chute importante de rendement (GALLAIS, 2009).
SYNTHETIQUES ET LES COMPOSITES
Les synthétiques sont les hybrides formés de plus de 4 lignées pures (5 à 10 lignées). Ce sont donc des hybrides à formule fixe. Quant aux composites, ce sont des variétés constituées par un nombre élevé (10 à 25 lignées) de diverses composantes (populations, lignées, hybrides, etc.), dans le but d‟obtenir une large base génétique.
SELECTION RECURRENTE
Cette méthode présente deux variantes que sont:
-Une amélioration entre populations;
-Une amélioration dans la population visant à bonifier la population et les lignées qui en résulteront (IITA, 1981).
HETEROSIS
Selon LE CONTE (1950), le terme hétérosis a été employé pour la première fois par SHULL en 1914 pour designer le stimulus d‟hétérozygotie. Par la suite, plusieurs auteurs l‟ont abordé sous plusieurs angles selon leurs champs d‟intérêts. Pour HERITIER (1979), l‟hétérosis est l‟accroissement de la vigueur générale qui s‟observe fréquemment à la suite du croisement de deux lignées, races, sousespèces ou même espèces distinctes. Les manifestations de l‟hétérosis sont diverses. Il peut se traduire par une augmentation de la vitesse de croissance, de la taille, du rendement pour une plante cultivée ou de la résistance aux diverses agressions et aux maladies parasitaires. Selon IITA (1981), il s‟agit d‟un terme qui qualifie l‟augmentation de la taille, de rendement et, d‟une manière générale, de la vigueur observée dans la descendance d‟un croisement entre deux souches. Ce phénomène ne se limite pas au règne végétal. En outre, il existe chez les plantes allogames de même chez les plantes autogames. Il s‟agit d‟une stimulation à effets multiples: amplification de la production, maturité précoce, résistance accrue aux maladies et aux insectes, etc. L‟hétérosis est le phénomène dans lequel un croisement produit un hybride supérieur à ses parents du point de vue croissance, taille, rendement ou vigueur générale (JUGENHEIMER, 1976 cité par NATITIA, 1987). Selon GALLAIS (2009), l‟hétérosis c‟est la supériorité de l‟hybride F1 par rapport au meilleur parent. En somme, nous pouvons dire que l‟hétérosis c‟est la performance de l‟hybride par rapport à ces parents.
APTITUDE SPECIFIQUE A LA COMBINAISON
C‟est une composante de la variance génétique calculable dans laquelle les génotypes sont intercroisés dans toutes les combinaisons possibles. Elle mesure la déviation de la performance de la descendance d‟un croisement particulier de l‟aptitude générale à la combinaison des deux parents (FAO, 2004). L‟aptitude générale à la combinaison est la moyenne des aptitudes agronomiques d‟une lignée jugée à travers ses combinaisons hybrides avec un ou plusieurs testeurs (LE CONTE, 1950).
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Table des matières
Introduction générale
Revue bibliographique
I- Généralités sur le maïs
I.1 Origine du maïs
I.2 Importance du maïs
I.2.1 Dans le monde
1.2.2 Au Burkina Faso
I.3-Contraintes de la culture du maïs au Burkina Faso
I.3.1 Contraintes abiotiques
I.3.2-Contraintes biotiques
II Recherche sur l’amélioration Génétique du maïs
II.1 Génétique du maïs
II.2 Méthodes d’amélioration génétique du maïs
II.2.1 Sélection généalogique
II.2.2. Hybridation
II.2.3 Sélection récurrente
II.2.4 Hétérosis
II.2.5 Aptitude spécifique à la combinaison
II.3 Synthèses des travaux de la recherche sur l’amélioration génétique du maïs au Burkina Faso.
III Notions sur la sécheresse
III.1 Définitions
III.2 Mécanisme d’adaptation des plantes à la sécheresse
III.3 Causes et conséquences de la sécheresse
II.3.1 Causes de la sécheresse
III.3.2 Conséquences de la sécheresse
III.4- Critères de sélection
III.4.1 Au niveau de l‟appareil végétatif aérien.
II.4.2 Au niveau de l‟appareil reproductif
II.4.3 Au niveau de l‟appareil sous- terrain
Etude du thème: Evaluation multilocale d’hybrides et de lignées de maïs ( Zea
mays l.)
CHAPITRE I: Données communes à l’étude
I.1 Justification du thème
I.2- Objectifs de l’étude
I-3- Sites experimentaux
I-3-1-Station de Farako-Ba
I-3-2-Zone de Poa
I-3-3-Vallée du Kou
I-4- Itinéraire technique commun aux expérimentations
I-4-1 Semis
I-4-2- La fertilisation
I-5- Les variables agromorphologiques
CHAPITRE II: Sélection des hybrides et des lignées pour la résistance aux maladies et au striga
II-1-Etude de la résistance aux maladies
II-1-1- Matériel végétal
II-1-2- Dispositif expérimental
II-1-3- Les variables mesurées
II-1-4- Résultats de l‟évaluation sur les maladies
II-1-5-Discussion
II-1-6 Conclusion partielle
II-2-Etude de la résistance au striga
II-2-1 Matériel végétal
II-2-2- Dispositif expérimental
II-2-3-Variables mesurées
II-2-4-Résultats de l‟évaluation sur la résistance au striga
II-2-5-Conclusion partielle
II-3- Interaction entre génotypes et sites
II.3.1 Analyse de variance sur les hybrides blancs
II.3.2 Discussion
II-3-2-Résultats de l‟analyse de variance sur les hybrides jaunes
II.3.3- Discussion
II.3.4 Conclusion partielle
CHAPITRE III: Sélection des hybrides et des lignées pour la résistance au stress hydrique.
III-1-Matériel végétal
III-2 Méthodologie
III-3- Variables mesurées
III-4- Critères de sélection
III-4- Résultats sur la résistance des génotypes au stress hydrique
III-4-1- Hybrides blancs
III-4-2- Hybrides jaunes
III-4-3 Lignées à cycle intermédiaire
III-4-4-Lignées précoces
III-4-5-Choix des génotypes tolérants à la sécheresse
CHAPITRE IV: Test de stabilité du rendement
IV-1- Test au niveau des hybrides blancs
IV-2- Test au niveau des hybrides jaunes
IV. 3 Discussion
Iv. 4 Conclusion partielle
Conclusion générale
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