Exploring the Genetic Diversity in the Lathyrus Genus and Identification of Potential Resistance Sources to broomrapes Orobanche spp. and Low Neurotoxin (β-ODAP) Content

Abstract

La gesse (Lathyrus sativus L.) est considérée comme une culture modèle pour l'agriculture durable, notamment en raison de sa valeur nutritionnelle, de sa résilience aux stress environnementaux, de ses propriétés d'amélioration des sols et de sa polyvalence dans les systèmes d'alimentation humaine et animale. Dans cette étude, plusieurs aspects liés à la résistance à l'Orobanche, à la variabilité génétique, à la concentration en minéraux et à la teneur en ODAP de la gesse ont été abordés. Deux années d'évaluation sur le terrain et dans des conditions contrôlées ont montré une variabilité génétique significative et une héritabilité élevée parmi les espèces sauvages apparentées à la gesse pour les caractères agro-physiologiques liés à la résistance à l’O. crenata Forsk. au Maroc et l’O. foetida Poir. en Tunisie. Deux accessions de L. sativus telles que IG64782 et IG65197 ont révélé une résistance complète aux espèces d'Orobanche. De plus, des accessions de cultures sauvages relatives comme L. ochrus, L. aphaca, L. articulatus, L. blepharicarpus, L. cassius et L. pseudocicera, originaires de différentes régions ; L’Asie, Chypre et l’Éthiopie ont fait preuve d’une grande résistance à l’Orobanche. Certaines accessions d'espèces de Lathyrus telles que L. sativus, L. cicera, L. annuus, L. hierosolymitanus et L. tingitanus, provenant principalement d'Éthiopie et d'Amérique du Nord, présentaient des niveaux élevés d'indice de parasitisme (PI). Cependant, une accession modérément résistante, IG116989, qui a été sélectionnée sur le terrain, a montré une sensibilité élevée lors des expériences en pot. Le nombre et le poids souterrains des Orobanche émergés sont identifiés comme critères d’identification et de classification de la collection de matériel génétique. Grâce à de multiples analyses de régression linéaire et de corrélation, l'indice de parasitisme (PI), l'incidence des Orobanches (OIN), le rendement biologique (BY), les jours jusqu'à la floraison (D2F), les jours jusqu'à l'émergence des Orobanches (D2OE) et la gravité des Orobanches (OSV) sont classés comme les meilleurs prédicteurs du rendement en graines (SY). Les résultats ont révélé 25 accessions de plantes sauvages apparentées aux cultures (CWR) les plus performantes ont une faible teneur en β-ODAP et une concentration élevée en minéraux, notamment L. ochrus, L. cicera et L. cassius, ainsi qu'une accession de L. cassius (IG65277) et deux Lignées de L. sativus (IG117034 et ACC1335) ayant une très faible teneur en ODAP. Une variabilité génétique significative et des corrélations positives ont été enregistrées entre les différents caractères étudiés associés à la teneur d’ODAP et la concentration des minéraux parmi les espèces de Lathyrus comme, K et P (r =0,193***), K et Fe (r =0,177***), Mn et Fe (r = 0,210***), Mn et Se (r = 0,137***), ODAP et Mg (r = 0,158**), et ODAP et Ca (r = 0,140**).