LE NOYER (Juglans regia L.) AU MAROC : DIVERSITE ET STRUCTURATION GENETIQUE SPATIALE. Par J. Charafi, K. Houmanat, L. Hssaini, R. Razouk et A. Kajji

Dr Jamal Charafi, chercheur,Biotechnologie et amélioration des plantes, URAPCRG - CRRA Meknès

Dr Jamal Charafi, chercheur, Biotechnologie et amélioration des plantes, URAPCRG – CRRA Meknès

Avec une superficie d’environ 7702 ha et une production estimée à 12467 tonnes  de noix non décortiquées au Maroc (FAOSTAT, 2018), le noyer commun (Juglans regia) joue un rôle socio-économique important. Malgré la faiblesse de la productivité, l’hétérogénéité des plantations et l’absence des pratiques culturales, cette espèce continue à apporter à l’agriculteur paysan un revenu non négligeable grâce aux prix offerts sur le marché. Le noyer est considéré comme étant une espèce forestière plutôt qu’horticole. Les arbres sont souvent groupés autour des villages le long des cours d’eau, à cause de ses besoins importants en froid et en eau, cette culture est concentrée dans les zones montagnardes au-delà de 1200m d’altitude, comme celles d’Azilal, Ourika, Rif, Midelt et de Rich.

Le noyer au Maroc est susceptible de renfermer une diversité génétique importante du faite qu’il est multiplié en grande partie par le semis. Les changements climatiques et le manque d’une stratégie de conservation conduisent à une érosion génétique importante de l’espèce. Tout programme d’amélioration génétique doit prendre en considération l’évaluation de la diversité génétique des peuplements locaux et établir une stratégie d’amélioration qui prendra en considération les besoins nationaux en plants performants et adaptés.

L’approche moléculaire est l’outil de caractérisation génétique le plus adapté à la détection du niveau de diversité réelle permettant ainsi l’élaboration le traçage d’une stratégie de conservation et d’amélioration génétique du noyer au Maroc.

Dans ce cadre, la présente étude s’intéresse au niveau de diversité des ressources génétiques du noyer entre deux principales zones de la culture à l’aide des marqueurs ISSR.

Matériels et méthodes

Cette étude a été réalisée sur 33 génotypes du noyer marocain issus de prospections à partir de deux principales zones de culture du noyer à savoir Haouz (Grand Atlas) (25 génotypes) et Midelt (8 génotypes). Huit variétés d’origine bulgare qui sont en collection au Domaine Expérimental d’Ain Taoujdate (Figure 1) ont été utilisées pour comparaison. Les analyses ont été faites à l’aide de 13 amorces ISSR.

Figure 1. Collection des variétés étrangères du noyer installée au Domaine Expérimental d’Ain Taoujdate

Figure 1. Collection des variétés étrangères du noyer installée au Domaine Expérimental d’Ain Taoujdate

Résultats et Discussion

Treize amorces utilisées dans cette étude ont donné 120 marqueurs ISSR claires et reproductibles. En comparaison avec d’autres travaux sur le noyer, le nombre obtenu concorde avec les données de Potter et al. (2008) qui ont obtenus 54 bandes à l’aide 8 amorces chez 48 cultivars. Cependant, il est assez inférieur par rapport aux études de Christopoulos et al. (2010) qui ont un nombre de 93 marqueurs issus de 7 amorces et celles de Pollegioni et al. (2003) avec 115 fragments obtenus par 9 amorces sur 48 variétés.

Toutes les amorces utilisées ont généré des profils polymorphes avec des pourcentages de polymorphismes variables et significatifs. Quatre-vingt-dix des fragments (75% ) se sont avérés polymorphes et 30 (25%) monomorphes  avec un taux de polymorphisme moyen de 75,2%. L’indice PIC variable entre 0,212 et 0,370 et avec une moyenne de 0,32. Ces valeurs sont similaires aux valeurs de PIC obtenues par Christopoulos et al.  (2010) sur le noyer par des marqueurs ISSR et qui oscillent entre  0,209 et 0,350. La moyenne des PIC obtenue est également similaire aux moyennes décelées par Topçu et al.  (2015) et Nazeer et al. (2012) et  qui sont respectivement de 0,40 et 0,39  pour les marqueurs SSR.

La diversité entre les génotypes du noyer étudiés se confirme par les distances génétiques obtenues. La distance minimale est de 58%, maximale de 91% et la moyenne de 76%. Des Résultats similaires ont été obtenus entre 48 cultivars du noyer avec un maximum de 96 % et un minimum de 69 % (Potter et al., 2002). Tandis que, dans un travail de diversité sur un pool génétique restreint constitué de cultivars et des sélections locales du noyer grec, les similarités sont faibles (13 % minimum, 93% maximum et 48% moyenne) (Christopoulos et al., 2010). Les différences sont dues au type du matériel végétal caractérisé d’une part, et du type et du nombre d’amorces utilisées, d’autre part.

Figure 2: Dendrogramme des génotypes étudiés du noyer engendré par les ISSR à l’aide du calcul des distances et la méthode UPGMA

Figure 2: Dendrogramme des génotypes étudiés du noyer engendré par les ISSR à l’aide du calcul des distances et la méthode UPGMA

L’analyse hiérarchique à l’aide de la méthode UPGMA (Figure 2), illustre parfaitement les relations génétiques existant entre les 41 génotypes et variétés du noyer.  Le dendrogramme est constitué de plusieurs groupes et sous-groupes. Deux petits groupes se différencient complètements des autres groupes, ce qui montre qu’ils appartiennent à un pool génétique très distinct. L’analyse des sous-groupes, montre la présence d’une structuration géographique remarquable et une différenciation entre les populations. Les génotypes de la région de Midelt sont subdivisés en 2 sous-groupes, ce qui concorde parfaitement avec leur appartenance à deux endroits différents (village Barram et Notre Dâme de l’Atlas de Taakite). Les génotypes de la région de Marrakech sont répartis dans plusieurs sous-groupes mais en respectant leur appartenance aux différents sites (villages). Cependant, quelques génotypes de certains villages sont présents dans des sous-groupes d’autres zones, ce qui peut être expliqué par des échanges du matériel végétal et plus particulièrement du fruit qui constitue le mode de multiplication le plus répandu. Les variétés bulgares se répartissent en 3 groupes distincts des génotypes marocains. Cette distinction du pool génétique étranger confirme la spécificité du patrimoine génétique local du noyer.

Conclusion

L’étude montre que le Maroc renferme une grande diversité génétique du noyer qu’est structurée et diversifiée géographiquement. Ainsi, le patrimoine nucicole national est spécifique et différent des principales variétés bulgares.  Une étude nationale plus large s’avère très importante et un programme de conservation de ces ressources génétiques est nécessaire surtout avec la disparition rapide des peuplements locaux de cette espèce.

Références

Christopoulos M.V., Rouskas D., Tsantili E., Bebeli P.J. 2010. Germplasm diversity and genetic relationships among walnut (Juglans regia L.) cultivars and Greek local selections revealed by Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) markers. Scientia Horticulturae, 125(4) : 584-592.

Nazeer A.,  Mir Reyazul Rouf Mir J. I., Rashid R., Wani S. H., Shafi W., Mir Sheikh M. A. 2012. SSR and RAPD analysis of genetic diversity in walnut (Juglans regia L.) genotypes from Jammu and Kashmir, India. Physiol Mol Biol Plants, 18 :149-160.

Pollegioni P., Bartoli S., Cannata F., Malvolti M.E. 2003. Genetic differentiation of four Italian walnut (Juglans regia L.) varieties by inter simple sequence repeat (ISSR). J. Genet. Breed, 57 : 231-240.

Potter D., Gao F., Aiello G., Leslie C., & McGranahan G. 2002. Intersimple sequence repeat markers for fingerprinting and determining genetic relationships of walnut (Juglans regia) cultivars. Journal of the American Society for Horticultural Science, 127(1): 75-81.

Topçu H., Ikhsan A. S., Sűtyemez M., Çoban N., Gűney M., Kafkas S. 2015. Development of 185 polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers from walnut (Juglans regia L.). Scientia Horticulturae, 194 : 160-167.

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