Étude de la variabilité génétique de la tolérance à la sécheresse chez le blé tendre par une approche intégrée de l’étude de l’efficacité d’utilisation de l’eau et l’utilisation des marqueurs moléculaires RAPD et ISSR

Abstract

Les mécanismes qui interviennent dans l’adaptation du blé cultivé à la sécheresse sont nombreux. Les caractères morphologiques et physiologiques qu’ils impliquent sont, pour la plupart, identifiés. Les effets de leur mise en œuvre en cas de stress hydrique sont, par contre, moins bien connus et l’amélioration génétique de la tolérance à la sécheresse, dans les conditions de fortes contraintes environnementales, reste largement à étudier. De plus, les blés, naturellement résistants à la sécheresse, ont été affaiblis par leur mise en culture intensive qui a conduit à développer des génotypes très spécialisées ; en outre, la plupart des travaux de sélection ont été conduits dans des climats non méditerranéens. L’origine proche-orientale du blé explique sa meilleure adaptation à un régime pluvial qu’aux régimes climatiques beaucoup plus irréguliers observés en méditerranée. Ce travail vient compléter d’autres travaux sur la tolérance de ces génotypes à comportements contrastés vis-à-vis du stress hydrique. Une stratégie globale est ici proposée, associant des études conduites à différents niveaux de stress hydrique et différents traitements, notamment, par les antitranspirants et intégrants divers outils physiologiques, génétiques et moléculaires. Le stress hydrique occupe une place particulière u fait de l’importance de l’eau dans les phénomènes métaboliques. De part son rôle dans la photosynthèse, dans le transport et l’accumulation ainsi que dans la multiplication et dans le grandissement cellulaire, l’eau a en effet un rôle dans la croissance et le développement des plantes cultivées. Il existe toutefois, en fonction de l’intensité, de la fréquence, du mode même de l’installation de ces déficits en eau, une multiplicité de stress hydriques. Par le présent travail nous avons tenté d’examiner, 1) les différences dans les réponses physiologiques de certaines variétés de blé dur en comparaison avec d’autres variétés de blé tendre en réponse au stress hydrique et en particulier à un régime d’acclimatation. 2) étudier l’effet de l’application d’anti transpirant, de type film, accompagnant le stress hydrique. 3) dégager, par l’étude des relations entre les différents paramètres hydriques, les modifications au niveau métaboliques impliquées dans la réponse au stress. 4) Examiner les relations entre la discrimination isotopique du carbone mesurée au niveau des grains et les paramètres physiologiques liés à l’efficacité d’utilisation de l’eau. 5) l’utilisation des approches moléculaires basées sur la recherche de marqueurs inductibles de réponse au stress, en particulier, la technique de RAPD. Les résultats de notre étude ont permis la recherche de variétés plus tolérantes à la sécheresse en comparant les réactions de différents génotypes face à des contraintes hydriques d’intensité diverses. Ainsi, les génotypes tolérants ont manifesté, sous stress hydrique, un contenu relatif en eau élevé, lié à une grande capacité d’ajustement osmotique. Leur transpiration foliaire et leur taux d’échange en CO2 sont restés élevés alors que la résistance stomatique et le rapport Ca/Ci sont maintenus à des valeurs faibles. Nos résultat nous ont permis de dégager que l’emploi d’anti transpirant améliore de façon considérable ces paramètres physiologiques. En cas de privation d’eau, les génotypes qualifiés de résistants, ont manifesté une efficacité d’utilisation de l’eau plus élevée car les photosynthèses est moins affectée que la transpiration. Notre travail a permis de décortiquer plus précisément ce que recouvre une composition isotopique de grains de blé. C’est un critère intégratif, il résulte d’un mélange isotopique naturel provenant du fonctionnement photosynthétique de tous les organes assurant le remplissage des grains. De l’étude du polymorphisme moyennant les techniques de RAPD et d’ISSRs on a été amené à se poser une série de questions. Tous les génes induits par le stress ont-ils vraiment un rôle dans l’acquisition de la tolérance au stress ou bien ne font ils que marquer le stress subi par les plantes ? Comment les relier aux critères physiologiques et les utiliser dans un schéma de sélection ? Les marqueurs RAPD sont-ils suffisamment polymorphes pour révéler un polymorphisme génétique entre les différents génotypes au sein d’une même variété.