Développement et sélection de nouveaux mutants de sésame (Sesamum indicum L.) productifs, adaptés à la sécheresse et de bonne qualité nutritionnelle

Abstract

Le sésame (Sesamum indicum) tient ses vertus de la qualité de son huile et de la valeur nutritive de ses graines. C'est une culture rencontrée dans les régions arides et semi-arides, comme le Maroc, mais dont les aspirations souhaitées ne sont malheureusement pas atteintes en raison notamment de ses caractères sauvages, en plus de la conduite technique inappropriée. L'amélioration génétique, l'un des meilleurs moyens pour surmonter ces contraintes (caractères sauvages), ne peut être appliquée efficacement en raison de la diversité génétique limitée du germoplasme local disponible. Pour y remédier, en 2019, notre équipe de recherche a réussi à induire, par mutagenèse chimique utilisant l'EMS, une large diversité génétique, dont l'évaluation a révélé des résultats très encourageants. En effet, ont été obtenus, des mutants présentant des traits phénologiques, agronomiques et qualitatifs améliorés avec des paramètres génétiques élevés témoignant de leur stabilité dans les environnements d'étude. C’est le cas des mutants ‘US2-6’ et ‘US1-3’ qui ont présenté une précocité à la floraison et à la maturité vis à vis des parents ou types sauvages ‘US06’ et ‘ML13’. D'autre part, l’examen de 11 mutants et leurs parents sauvages a mis en évidence une tolérance à la sécheresse pendant les phases de germination et de floraison. Par considération de ces résultats, les génotypes ‘ML2-5’, ‘ML2-10’, ‘ML2-37’ et ‘ML2-72’ sont les plus tolérants à la sécheresse durant la germination et la croissance de jeunes plantules dans les générations M2 et M3. Aussi, ces 13 génotypes ont été évalués à la génération M3 sous une irrigation restreinte durant la floraison dans les pots en conditions réelles, puis à la génération M4 au champ. Ceci a permis de constater que les deux mutants ‘ML2-37’ et ‘ML2-72’, confirment leur tolérance à la sécheresse dans les deux conditions. Pour mieux comprendre cette tolérance, une autre étude approfondie menée dans des conditions contrôlées (serre), a été entreprise. Il en ressort que ces deux mutants tolèrent la sécheresse à travers des mécanismes d’adaptation physiologiques et morphologiques et en adaptant des structures histologiques racinaires plus convenables face à cette situation de stress hydrique. Ces résultats suggèrent que ces deux mutants (ML2-37 et ML2-72) sont des ressources génétiques prometteuses pour le développement des variétés de sésame adaptées aux conditions de sécheresse. L'exploration de la valeur nutritionnelle et l'activité antioxydante des graines a concerné deux parents sauvages et 13 mutants M3. Les caractérisations comprennent les cendres, les protéines, les fibres brutes, les sucres, la teneur en phénols totaux (TPC), la teneur en flavonoïdes totaux (TFC), la teneur totale en anthocyanes (TAC), les lignanes et l'activité antioxydante (AA). Les résultats ont montré des AA, TPC, TAC et lignanes élevés chez le mutant ‘US2-6’, par rapport au parent ‘US06’. De plus, les graines du mutant ‘US1-DL’ sont riches en cendres et en sucres, tandis que des teneurs élevées en protéines et en fibres ont été trouvées chez les mutants ‘ML2-5’ et ‘US2-7’, respectivement. Ce travail met en évidence une voie d'améliorer la valeur nutritionnelle du germoplasme de sésame par mutagenèse chimique. Le précieux matériel génétique obtenu sera utilisé dans le programme d’amélioration du sésame pour développer des cultivars à haute qualité nutritionnelle. En conclusion, la technique d'induction de mutations dans le sésame a permis d’améliorer ses traits phénologiques, morphologiques, agronomiques et nutritionnels, en plus de sa tolérance à la sécheresse. Le présent travail constitue donc une contribution certaine au développement de la culture du sésame au Maroc. Néanmoins, et en continuité de ce travail, d’autres activités de recherche pourraient être recommandées, dont entre autres, l’intégration des mutants prometteurs dans des programmes de sélection et l’utilisation d’outils moléculaires pour bien comprendre la génétique des caractères mutés.