Amélioration génétique de l'avoine Avena sativa L. par hybridation interspécifique avec les avoines tétraploîdes sauvages A. magna Murph et Terr. et A. murphyi Ladiz

Abstract

L’avoine est une culture fourragère importante au Maroc, suscitant un intérêt particulier dans les programmes de recherche. Ainsi, l’INRA a inscrit une vingtaine de variétés d’avoine héxaploîdes d’A. sativa (2n=6x=42) sélectionnées à partir des introductions étrangères reçues du Canada et des USA. Dans le but d’élargir davantage le pool génétique des cultivars marocains, nous avons fait recours aux ressources génétiques sauvages, puisqu’elles constituent un réservoir de gènes économiquement importants. Le Maroc étant un centre de diversité du genre Avena L. qui renfeme 29 espèces, dont deux espèces sauvages d’avoine tétraploîde (2n=4x=28) A. magna Murph. et Terr. Et A. murphyi Ladiz. Découvertes au Maroc et au Sud d’Espagne, ayant une teneur en protéine dans le grain qui dépasse de 30 à 40 % celle des cultivars héxaploîdes de l’avoine commune. Notre étude vise l’amélioration de la qualité du grain des cultivars marocains à travers les croisements interspécifiques entre les cultivars marocains et les deux espèces sauvages tétraploîdes A. magna et A. murphyi respectivement, à fin de développer un nouveau matériel à haute valeur nutritive et qui sera conçu pour la consommation humaine. Cinq cultivars héxaploîdes marocains et quatre accessions sauvages tétraploîdes d’A. magna et d’A. murphyi ont été utilisés dans les croisements interspécifiques de (A. sativa x A. magna) X A. sativa et (A. sativa x A. murphyi) x A. sativa. Les hybrides F1 pentaploîdes dérivatifs du premier cycle d’hybridation ont été autostériles et ils ont été rétrocroisés à leurs parents héxaploîdes respectivement. Les hybrides rétrocroisés ont été sujets à la caractérisation cytogénétique et ont présenté une variabilité dans le nombre de chromosome, de la fertilité du pollen et du rendement en grains par plante avec une tendance de rétablissement de la fertilité des plantes grâce au rétrocroisement. La plupart des individus hybrides avaient un nombre de chromosome proche du nombre euploîde d’A. sativa. L’analyse de corrélation entre les trois paramètres a montré qu’il n’y a pas de corrélation apparente entre le nombre de chromosome et la fertilité des graines et que ce n’est pas le nombre de chromosome qui est important mais c’est la combinaison spécifique des chromosomes. La caractérisation morphologique des graines hybrides, pour la présence/absence des arêtes, la vigueur des arêtes, la couleur et la pilosité des graines a été réalisée. Les individus ont présenté une variabilité de ces caractères, avec une tendance de la plupart des graines vers les caractères des cultivars héxaploîdes. Cette variabilité confirme la réussite de l’introgression des caractères des espèces sauvages tétraploïdes vers les cultivars héxaploîdes. L’analyse des résultats a révélé l’existence d’une corrélation significative entre les caractères morphologiques Les graines hybrides ayant un nombre de chromosome similaire à celui de leurs parents héxaploîdes ont été sujettes à la sélection généalogique au champ. Le performance agronomique des lignées maintenues a été sujettes à la sélection généalogique au champ. La performance agronomique des lignées maintenues a été testée au champ. Il a été noté que les lignées dérivatives des croisements réalisés avec A. murphyi ont développé une bonne résistance/tolérance aux maladies ; et que leur rendement en grains a dépassé celui des parents héxaploîdes par 8 à 21 Qx/ha. Les lignées issues des croisements avec A. magna ont montré une bonne résistance à la jaunisse nanisante et que leur rendement en matière sèche dépasse de 3 à 6 t/ha celui de certains cultivars héxaploides. Les lignées ayant montré une bonne performance agronomique ont été analysées pour la qualité du grain (le poids de mille grains, la proportion du gruau et des glumes et le taux de protéine dans le grain). Pour les individus issus du croisement entre les cultivars héxaploîdes et A. magna, nous avons noté une amélioration du poids de mille grains comparatif à celui des parents héxaploîdes. Alors qu’il n’y avait pas d’amélioration de ce caractère chez les individus dérivatifs du croisement avec A. murphyi. Le taux de gruau a été augmenté et le taux des glumes a été réduit chez tous les individus issus du croisement avec A. magna. Pour le croisement avec A. murphy, les lignées issues des combinaisons avec Amlal ont montré une amélioration du taux de gruau et une réduction du taux de glumes. L’analyse de la teneur en protéine dans le grain a révélé que pour les individus descendants du croisement avec A.magna. il y’a eu une amélioration de 4 à 56 % par rapport aux parents héxaploîdes. Pour le croisement avec A. murphyi, ce caractère a été améioré de 1 à 18 % par rapport aux parents héxaploîdes. Ceci confirme que ce caractère a été transmis des parents tétraploîdes à la descendance. Sept lignées dérivatives du croisement avec A. magna et six lignées dérivatives du croisement avec A. murphyi ont été maintenues puisqu’elles présentent une teneur en protéine dans le grain dépassant celle des cultivars héxaploîdes et donc répondent à notre objectif, à savoir l’amélioration de la valeur nutritive des graines en augmentant leur teneur en protéine. Il serait recommandable à ce que ces lignées soient sujettes à des analyses technologiques avancées pour confirmer leur aptitude à répondre aux critères des minoteries et peuvent être conçues pour la consommation humaine.