Programme de recherche à moyen terme 2017-2020 : diversité et richesse des résultats et acquis de recherche de l’UR. Amélioration des Plantes et Conservation des Ressources Phytogénétiques

Dr Abdelghani Nabloussi, Amélioration génétique des oléagineux annuels, Coordinateur de l’URAPCRG - CRRA Meknès

Dr Abdelghani Nabloussi, Amélioration génétique, Coordinateur de l’URAPCRG – CRRA Meknès

L’amélioration génétique, la conservation et la gestion des ressources génétiques et la sélection de variétés productives, à grand potentiel technologique et adaptées aux contraintes biotiques et abiotiques sont les créneaux de recherche les plus présents au niveau du centre régional de Meknès. Cela concerne aussi bien les arbres fruitiers (rosacées fruitières, olivier, figuier, grenadier, caroubier, etc.) que les cultures annuelles (céréales, légumineuses, oléagineux). C’est pour cela que l’Unité de Recherche d’Amélioration de Plantes et Conservation de Ressources Phyto-Génétiques (URAPCRPG) revête une importance stratégique au niveau du CRRA de Meknès, en particulier, et au niveau de l’INRA, en général. Elle est aussi importante de par l’effectif de ses ressources humaines, en comparaison avec les autres unités de recherche relevant du CRRA de Meknès.

Les activités de l’URAPCRPG concernant le programme de recherche à moyen terme (PRMT) 2017-2020 ont été inscrites dans le cadre de trois mégaprojets : Céréales-Légumineuses-Oléagineux, Arboriculture-Viticulture et Olivier. Dans cet article sont présentés les acquis et résultats saillants de l’UR ayant marqué la période de ce PRMT.

Cultures annuelles

Les différentes activités de recherche sur les cultures annuelles ont concerné tout ce qui caractérisation, évaluation, croisement et sélection de ressources génétiques des céréales, légumineuses alimentaires et oléagineux annuels. Dans ce qui suit, la synthèse des acquis sera axée exclusivement sur les variétés sélectionnées et qui sont déjà inscrites ou soumises pour inscription au catalogue officiel durant ce PRMT.

Céréales (Blé dur)

La variété de blé dur ‘Gigamor’ en essai de multiplication (Ferrahi, 2021)

La variété de blé dur ‘Gigamor’ (Ferrahi, 2021)

Fruit de plusieurs années d’évaluation et de sélection, deux lignées pures ‘Gigamor’ et ‘INRA09DW030’ de blé dur ont été développées, multipliées et soumises pour inscription au catalogue officiel en 2020. Elles sont actuellement en leur première année d’évaluation dans les essais DHS et VAT de l’ONSSA. La variété ‘Gigamor’ est précoce à la floraison, résistante à la mouche de Hesse, à la rouille brune et jaune et très résistante à la septoriose. Elle est aussi caractérisée par de grosses graines à pigment jaune élevé, une force de gluten

La variété de blé dur ‘INRA09DW030’ (Ferrahi, 2021)

La variété de blé dur ‘INRA09DW030’ (Ferrahi, 2021)

très bonne et une excellente tolérance à la sécheresse. Idéale pour les conditions semi-arides avec 150-350 mm d’humidité en saison, cette variété présente également des performances acceptables dans les zones de hautes altitudes arides (montagnes de l’Atlas). La variété ‘INRA09DW030’ est productive, à hauteur et à précocité moyennes, adaptée aux zones favorables et de hautes altitudes. C’est la première variété INRA adaptée aux zones de montagne au Maroc. En plus d’être résistante à la mouche de Hesse et à la rouille brune, tolérante à la tache bronzée et à la sécheresse, cette variété possède une bonne qualité technologique, avec un indice de jaune et un taux en protéine élevés.

Durant ces quatre dernières années, les recherches ont été plus focalisées sur la tolérance à la sécheresse et les indices de sélection qui y sont liés, et sur l’amélioration de la résistance à la cécidomyie chez le blé dur à travers des croisements interspécifiques avec le seigle et Aegilops tauschii Coss. Des progrès considérables ont été réalisés dans ce sens.

La variété de fève ‘Hiba’ (FH1031) en essai de multiplication à la station expérimentale de Douyet (Fatemi, 2017)

La variété de fève ‘Hiba’ (FH1031) en essai de multiplication au DE. Douyet (Fatemi, 2017)

Légumineuses Alimentaires (Fève/féverole)

L’année 2018 est une date repère pour l’URAPCRPG et pour le programme d’amélioration génétique de la fève et féverole, puisque sa fin a connu l’annonce de l’acceptation d’inscription  de deux nouvelles variétés INRA, après une rupture de plus de 30 ans. En effet, les dernières inscriptions remontent aux années 80 du dernier siècle. La première variété de fève ‘Hiba’, ayant pour code ‘FH1031’, est une lignée très productive dont le rendement grain moyen dépasse de 25 % le rendement du témoin ‘Lobab’. Son rendement grain moyen est de l’ordre de 30 q/ha (avec un rendement potentiel qui dépasse 45 q/ha). Elle est moyennement résistante au botrytis et a une réaction modérée à l’anthracnose, sa floraison et maturité sont moyennement précoces et ses gousses

La variété de féverole ‘Zina’ (Fv705) en essai de multiplication à la station expérimentale de Douyet (Fatemi, 2017)

La variété de féverole ‘Zina’ en essai de multiplication au DE. Douyet (Fatemi, 2017)

sont retombantes et à déhiscence faible. La deuxième variété de féverole ‘Zina’, ayant pour code ‘Fv705’, est une lignée productive dont le rendement
grain moyen est de l’ordre de 29 q/ha, dépassant de 20 % le rendement du témoin ‘Alfia 21’ (avec un rendement potentiel qui dépasse 40 q/ha). Elle est aussi moyennement résistante au botrytis et possède une floraison et une maturité semi-précoces. Ses gousses sont semi-dressées et à déhiscence moyenne.
Ce sont, toutes les deux, des variétés qui sont destinées à la production en sec et qui possèdent, en général, une large adaptation aux différentes zones agroécologiques du Maroc.

En outre, une nouvelle lignée pure codée ‘664-3’ a pu être développée, épurée, multipliée et proposée pour inscription au catalogue officiel en 2020.

La variété ‘664-3’ en essai de multiplication à la station expérimentale de Douyet (Fatemi, 2019)

La variété ‘664-3’ en essai de multiplication au DE. Douyet (Fatemi, 2019)

Elle est en cours d’évaluation dans les essais DHS et VAT de l’ONSSA. C’est une variété productive, moyennement résistante au botrytis, avec une réaction modérée à l’anthracnose et une floraison assez précoce. Ses gousses sont dressées et à déhiscence moyenne, et ses graines sont beiges et aplaties. En parallèle à la sélection des lignées pures, un projet de développement de variétés synthétiques a démarré dans le cadre de ce PRMT2017-20 et, actuellement, deux variétés ayant été mises au point sont en phase de multiplication/épuration avant d’être soumises pour inscription au catalogue officiel.

 

Oléagineux Annuels (Colza)

Deux nouvelles variétés de colza (lignées pures), nommées ‘Alia’ et ‘Baraka’, ont été inscrites au catalogue officiel en 2017 et 2018, respectivement. ‘Alia’, issue du croisement Fantasio/Kabel, est caractérisée par une bonne vigueur et une bonne performance agronomique et technologique. En effet, le rendement moyen en graine peut atteindre 28

La variété ‘Alia’ en essai de multiplication de semences au DE. Sidi Allal Tazi (Nabloussi, 2016)

La variété ‘Alia’ en essai de multiplication de semences au DE. Sidi Allal Tazi (Nabloussi, 2016)

q/ha et la teneur en huile est de l’ordre de 49%. C’est une variété de qualité canola ou ‘00’, c’est-à-dire avec une très faible teneur en acide érucique dans l’huile (< 2%) et une faible teneur en glucosinolates dans les tourteaux (15 mmol/g). ‘Baraka’ a été développée par sélection Pedigree à partir d’un croisement entre deux lignées fixées sélectionnées du germoplasme de colza. Elle est de qualité canola ou ‘00’, c’est à dire ayant une huile sans acide érucique (< 1%) et des tourteaux à faible teneur en glucosinolates (< 20 mmol/g). Elle montre un bon niveau de productivité et

La variété ‘Baraka’ en essai de multiplication de semences au DE. Sidi Allal Tazi (Nabloussi, 2016)

La variété ‘Baraka’ en essai de multiplication de semences au DE. Sidi Allal Tazi (Nabloussi, 2016)

surtout une très bonne teneur en huile qui dépasse 45%. Cette variété se caractérise également par sa capacité relative à tolérer les conditions d’engorgement des sols et de stagnation d’eau dans les parcelles, notamment durant les premiers stades de germination et de levée. Elle peut être recommandée pour être cultivée dans les zones à haut risque d’hydromorphie, notamment le Gharb.

Au terme du PRMT2017-20, trois nouvelles lignées ont été retenues pour multiplication de semences en vue de leur proposition pour inscription au catalogue officiel à partir de l’année prochaine.

En parallèle au programme d’amélioration conventionnel basé sur les introductions et les croisements, le programme d’amélioration par mutagénèse a permis d’élargir la diversité génétique du colza et de sélectionner des germoplasmes performants qui seront utilisés pour développer de nouvelles variétés plus productives et plus adaptées que leurs prédécesseurs.

Cultures pérennes

Les activités de recherche sur les cultures pérennes durant la période du PRMT 2017-2018 ont concerné plusieurs espèces telles que l’olivier, le figuier, l’amandier, le grenadier, le noyer, le pommier, le prunier et le cerisier. Les études ont été focalisées sur la caractérisation et l’évaluation des ressources génétiques pour des fins de sélection et de conservation liées à leur performance et leur pouvoir d’adaptation aux changements climatiques. Les principaux résultats, pour toutes les espèces étudiées, montrent la grande diversité génétique des collections de l’INRA sur le plan phénotypique et moléculaire, ce qui ouvre des opportunités de sélection et de promotion variétale. Dans ce qui suit, l’accent sera plutôt mis sur certaines de ces filières prioritaires, à savoir l’olivier, le figuier, le grenadier et l’amandier.

Olivier

Une des principales activités entreprises dans le cadre de ce PRMT est l’analyse moléculaire de la collection d’olivier de la station expérimentale d’Aïn Taoujdate constituée de 95 accessions de différentes origines géographiques. L’étude a mis en évidence les génotypes distincts et redondants dans cette collection, les erreurs de plantation, les cas de synonymie, les génotypes communs avec la collection mondiale de Tassaoute/Marrakech et les génotypes spécifiques à la collection d’Ain Taoujdate. Les données obtenues ont montré qu’il n’y a, en fait, que 48 accessions différentes sur le plan génétique au niveau de cette collection. La valorisation de cette dernière pourrait se faire à travers la sélection de génotypes authentifiés, plus distants sur le plan moléculaire et dotés de performances agronomiques importantes afin de les intégrer dans le programme de croissement de l’olivier. Par ailleurs, et dans l’objectif d’établir une base de données exhaustive des ressources génétiques au niveau méditerranéen, une comparaison entre les deux collections mondiales de Marrakech-Maroc et Cordoue-Espagne a été réalisée afin de mettre en évidence l’originalité de la composition variétale de chaque collection. Un ensemble de 554 accessions de la collection de Marrakech ont été comparées avec 537 accessions d’olivier de la collection de Cordoue, en utilisant des marqueurs morphologiques (liés à l’endocarpe) et moléculaires (SSR). Cette étude souligne l’importance des efforts communs déployés afin d’identifier correctement les variétés d’olivier dans les deux collections moyennant un protocole commun. C’est une étape clé pour développer des synergies de collaboration entre partenaires afin de réaliser des études plus poussées portant sur la génétique d’association.

Collection mondiale de l’olivier au Domaine Expérimental de Tassaoute (INRA-CRRA Marrakech)

Collection mondiale de l’olivier au Domaine Expérimental de Tassaoute (INRA-CRRA Marrakech)

Enfin, les premières analyses ont été démarrées pour la construction d’une carte génétique à haute densité par une approche de génotypage par séquençage (GBS). Cela représente un outil indispensable pour pouvoir étudier le déterminisme génétique des caractères d’intérêt agronomique et identifier les zones chromosomiques (QTLs) impliquées dans l’expression de tels caractères.

Figuier

Dans le cadre de ce PRMT, de nouvelles études sur la diversité génétique du figuier ont été menées sur un nombre élevé de génotypes en utilisant des descripteurs pomologiques et des paramètres physico-biochimiques. Les résultats ont montré une grande diversité au sein de ces ressources génétiques sur le plan de la forme du fruit, sa couleur, son calibre, sa qualité biochimique et son aptitude aux différents modes de transformation (confiture, sirop, vinaigre). Aussi, et pour la première fois, des études ont été entreprises sur la teneur et la qualité lipochimique de l’huile contenue dans les graines de la figue. Cette dernière peut être considéré comme une source atypique d’huile végétale insaturée, avec prédominance de l’acide linolénique suivi de l’acide linoléique, et ayant une activité antioxydante importante.

Les études moléculaires au sein de quatre types variétaux montrent que le matériel génétique de figuier au Maroc est soit un matériel authentique sans diversité intra-variétale comme ‘El Qouti’ et ‘El Massari’, soit un matériel qui présente une polyclonalité et/ou des confusions variétales.

L’ensemble des résultats ressortis ont révélé l’originalité du figuier marocain et constituent la base pour la sélection génétique et l’innovation dans les voies de sa valorisation. Tous les travaux de caractérisation et d’évaluation de la collection de figuier ont permis de sélectionner 14 variétés.  Les variétés de terroir comme ‘Nabout’, ‘El Quoti’, ‘Aboucharchaou’ et ‘Lmander labiad’ ont montré de bonnes aptitudes au séchage. Par contre, les variétés El Ghouddan, Bougie, Chaari 2881 et Ournaksi 2214 constituent une base de développement de la figue destinée à la consommation au frais.

Grenadier

La caractérisation des ressources génétiques de grenadier en collection (18 cultivars) à travers des descripteurs pomologiques et physico-biochimiques, a révélé une grande diversité pour tous les paramètres. La grande amplitude de variabilité génétique observée ouvre des voies de sélection pour différents types de valorisation. Dans ce sens, huit variétés sont sélectionnées. Le bon calibre, la douceur du fruit et la tendresse des graines sont des caractéristiques qu’on trouve chez les variétés ‘Sefri’, ‘Khikhou’ et ‘Chioukhi’. Par contre, les variétés ‘Wonderful’ et ‘Gordo de Jativa’ sont caractérisées par un jus très doux, à couleur rouge intense (teneur élevée en anthocyanines) et à teneur élevée.

Amandier

L’étude la plus intéressante récemment réalisée est l’analyse moléculaire de la diversité génétique de 22 populations marocaines, de la région de l’oriental, issues de semis et à floraison tardive en comparaison avec les variétés étrangères. Il a été révélé que ces dernières se distinguent de l’ensemble de ces populations, indiquant que le pool génétique marocain est spécifique et qu’il a évolué indépendamment, présentant une structuration génétique évidente. Ainsi, ce patrimoine génétique national spécifique et différent des variétés étrangères est d’une grande importance pour le programme d’amélioration de l’amandier au Maroc.

Une autre étude a concerné l’évaluation de la tardivité et de la concordance de floraison de cultivars issus de la collection de l’INRA constituée de plus de 330 génotypes dont 90% sont des variétés étrangères. Une grande variabilité a été observée parmi les variétés évaluées, avec une période de floraison étalée sur une durée totale de l’ordre de 60 jours, et un décalage notable entre ces variétés, avec un nombre moyen allant de 7 à 30 jours. Les résultats de ce travail réalisé sur un ensemble de trois années ont permis de sélectionner cinq variétés ayant une concordance de floraison avec ‘Marcona’, à savoir ‘Ramellette N°6’, ‘Tardy Non Pareil’, ‘MarcxArd/7’, ‘Hana douma’ et ‘Douma 102’, et qui peuvent donc être utilisées comme des pollinisateurs potentiels de la variété ‘Marcona’. Il importe de signaler que la floraison de cette dernière est étalée sur la période allant  du 16 février au 5 mars. D’autres variétés à floraison tardive qui s’échappent au problème de gelées printanières, à savoir ‘Lauranne’, ‘Tuono’, ‘Mandaline’, ‘Stelleite’ et ‘A4SF’, sont retenues pour des évaluations additionnelles concernant l’autofertilité et la performance agronomique sous les conditions locales de production.

Publications scientifiques et techniques

La production scientifique a été au rendez-vous durant cette période du PRMT2017-2020. En effet, 33 articles scientifiques ont été publiés par l’équipe de notre UR dans des revues indexées à comité de lecture, en plus de cinq chapitres d’ouvrage. De même, une fiche technique sur le colza a été éditée en 2018.

Projets de recherche et recherche & développement

Une dizaine de projets et conventions de recherche et de recherche & développement sur différentes filières, financés par différents bailleurs de fonds nationaux et internationaux, ont été coordonnés par des chercheurs de l’URAPCRPG.

Encadrement de doctorants et autres stagiaires

Les chercheurs de l’URAPCRPG ont contribué effectivement à la formation des étudiants universitaires en assurant l’encadrement et la supervision d’une dizaine de thèses de doctorat et plusieurs PFE de master et de licence, en plus des stages libres de perfectionnement.

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