DIVERSITÉ GÉNÉTIQUE DU TOURNESOL MAROCAIN DANS LES CONDITIONS DE SEMIS PRÉCOCE : EVALUATION AGRO-MORPHOLOGIQUE. Par Karim Houmanat, Mohamed EL Fechtali, Abdelghani Nabloussi (INRA CRRA Meknès)

Dr Karim Houmanat

Dr Karim Houmanat

Le potentiel agronomique des variétés traditionnelles de tournesol de printemps est généralement faible en raison des périodes de sécheresse et de haute température qui coïncident avec les stades de floraison et de remplissage des graines. Un déficit hydrique survenant durant la période de remplissage des graines s’avère particulièrement pénalisant pour le rendement en graines et en huile. En vue d’y remédier, la nouvelle stratégie d’amélioration adoptée par l’INRA vise la sélection de variétés tolérantes au froid hivernal pour un semis précoce en automne ou en début d’hiver. Le semis précoce du tournesol dans différents agrosystèmes a été envisagé comme une stratégie de prévention des effets du stress hydrique de la fin du cycle sur la performance de l’espèce. Le semis précoce, avancé de deux à trois mois par rapport au semis conventionnel, coïncide avec des températures basses au moment du semis et pendant les premiers stades de la croissance végétative. Celles-ci affectent la majorité des processus biologiques (Allinne et al., 2009 ; Maury et al., 2015).

La littérature scientifique est riche en études évaluant l’effet des basses températures sur plusieurs espèces dont le tournesol (Allinne et al., 2009) et le riz (Zhi-Hong et al., 2005). Notre travail a pour objectif d’évaluer plusieurs génotypes présélectionnés dans des conditions de semis d’automne pour leur adaptation et performance sous conditions de semis précoce. Le semis précoce du tournesol, étant un choix stratégique pour notre pays (migration d’une culture de rattrapage vers une culture principale), a été conçu en vue d’améliorer le rendement en profitant des premières pluies automnales et hivernales, et en esquivant aux périodes sèches de fin de cycle. Le matériel végétal utilisé dans cette étude était composé de 46 génotypes de tournesol dont « Ichraq», la seule variété d’automne enregistrée au catalogue officiel (Nabloussi et al., 2008), et 45 plantes sélectionnées (PS) individuellement dérivées de cette variété population. Le germoplasme a été planté précocement en hiver au domaine expérimental «Annoceur», site montagneux connu pour son froid hivernal prononcé. Les 45 PS ont été sélectionnés dans diverses conditions environnementales, en semis de début d’hiver, pour leur performance agro-morphologique. Les principaux critères de sélection étaient la précocité, la teneur élevée en huile des graines et absence de maladies. A cet effet, plusieurs descripteurs morphologiques, physiologiques et agronomiques ont été adoptés afin d’évaluer le potentiel du matériel génétique étudié et d’identifier les individus performants et adaptés. Ce travail s’inscrit dans le cadre du programme d’amélioration génétique du tournesol de l’INRA qui vise le développement de cultivars performants et adaptés et de contribuer à la sécurité alimentaire en huiles végétales, dans un contexte de changements climatiques marqué essentiellement par la fréquence et récurrence des sécheresses et hautes températures.

 

Photos : Populations dérivées de la variété Ichraq avant et en pleine période de floraison

 

 

 

Principaux résultats

 Paramètres morphologiques : L’analyse de la variance a montré qu’il y avait des différences significatives (P <0,001) entre les 46 génotypes pour tous les paramètres étudiés (Tableau 1). Le nombre de feuilles par plante varie de 17 pour M4 à 38 pour K3, avec une moyenne de 27,5 feuilles par plante. La surface foliaire moyenne est de 162 cm², ce qui est égal à la valeur de la variété témoin (Ichraq). Les génotypes M17 et AN34 présentent les valeurs extrêmes, 24,5 et 374,85 cm², respectivement. La surface foliaire spécifique est génétiquement associée à la tolérance au froid du tournesol (Allinne et al., 2009). En ce qui concerne le diamètre au collet, le génotype M7 a présenté la valeur la plus forte qui était d’environ 31 mm, tandis que le génotype M18 a montré la valeur la plus faible qui était de 11 mm. La valeur moyenne globale est de 20 mm et la valeur du contrôle est de 23 mm. Tout comme la vigueur initiale, le diamètre au collet est un indicateur d’une bonne adaptation dans des environnements stressés (Liua et al., 2012a). Pour la ramification, le génotype M30 est le plus ramifié, avec six branches par plante. La moyenne globale est de 0,93. La ramification du tournesol est un indicateur de sensibilité des plantes au froid (Alba et al., 2010). Les plantes sélectionnées pour une évaluation plus approfondie ne devraient pas avoir de ramification.

Paramètres physiologiques : L’analyse de la variance a révélé un effet significatif du génotype sur la précocité à la floraison, la teneur en chlorophylle a et b (P <0,001) (Tableau 1). Le génotype K4 présente les valeurs les plus élevées pour les deux chlorophylles a et b, soient 11,3 et 19,8 mg/g, respectivement. Chez le tournesol, la teneur en chlorophylle est génétiquement associée à la tolérance au froid et pourrait donc être suggérée comme critère de sélection pour la tolérance au froid dans les programmes de sélection (Allinne et al., 2009).

Paramètres agronomiques et technologique : L’analyse de la variance a montré qu’il y avait des différences significatives (P <0,001) entre les génotypes étudiés pour tous les paramètres, à l’exception du diamètre avortée du capitule (DAC) (Tableau 1). Le DAC global est d’environ 2,5 cm. Tous les génotypes présentant un DAC élevé doivent être écartés de la population sélectionnée car le DAC est un indicateur de sensibilité des plantes au froid (Hladni et al., 2010). En ce qui concerne le rendement en graines par plante (RGP), la moyenne globale est légèrement supérieure à 49 g, et une large gamme de variation a été trouvée, soit de 8 g, chez le génotype M18, à 110 g, pour le génotype K8, ce qui est beaucoup plus élevé que le témoin (62 g). Le poids de mille graines (PMG) varie de 12,4 g, pour le génotype M18, à 83,6 g, pour le génotype K8. Le DAC, le RGP et le PMG sont les composantes de rendement les plus recherchées et pourraient donc être considérées comme critères de sélection pour l’amélioration du rendement des graines (Yasin et Singh, 2010). Enfin, la teneur en huile des graines (TRH) a fluctué entre 21,80%, pour le génotype M8, à 46,85%, pour le génotype K4, avec une valeur moyenne de 36,43%. Ichraq a une TRH de 38,52%. Tous les génotypes dont la TRH dépasse celle de la variété Ichraq ont été sélectionnés.

Tableau 1. Analyse descriptive, analyse de variance et seuil de sélection étudiés des génotypes évalués dans des conditions de semis précoce pour les paramètres étudiés. (VIN : Vigueur initiale ; ; HTR : Hauteur à la maturité ; NFP : Nombre de feuilles par plante ; SFO : Surface foliaire ; DAC : Diamètre au collet ; ; CHLA : Teneur en chlorophylle a ; CHLB : Teneur en chlorophylle b ; NJF : Nombre de jours entre semis-floraison ; NPR : Nombre de pieds ramifiés ; DCT : Diamètre moyen du capitule total ; DCA : Diamètre de capitule avorté ; ; RGP : Rendement en grains par plante; PMG : Poids de mille grains ; TRH : Teneur en huile; RGH : Rendement par hectare ; ns = non significatif)

Tableau 1. Analyse descriptive, analyse de variance et seuil de sélection étudiés des génotypes évalués dans des conditions de semis précoce pour les paramètres étudiés. (VIN : Vigueur initiale ; ; HTR : Hauteur à la maturité ; NFP : Nombre de feuilles par plante ; SFO : Surface foliaire ; DAC : Diamètre au collet ; ; CHLA : Teneur en chlorophylle a ; CHLB : Teneur en chlorophylle b ; NJF : Nombre de jours entre semis-floraison ; NPR : Nombre de pieds ramifiés ; DCT : Diamètre moyen du capitule total ; DCA : Diamètre de capitule avorté ; ; RGP : Rendement en grains par plante; PMG : Poids de mille grains ; TRH : Teneur en huile; RGH : Rendement par hectare ; ns = non significatif)

 

Regroupement hiérarchique des génotypes : La classification ascendante hiérarchique (CAH) du matériel génétique étudié selon la corrélation de Pearson (Figure 1) a permis de mettre en évidence cinq groupes distincts, avec un indice de similarité (IS) de l’ordre de 0,929, et sur la base de tous les paramètres évalués.

Figure 1. Dendrogramme d'individus homogènes en fonction de tous les paramètres étudiés

Figure 1. Dendrogramme d’individus homogènes en fonction de tous les paramètres étudiés

 

Conclusion  

En conclusion, une grande variabilité a été observée entre les génotypes évalués pour la plupart des paramètres analysés. En effet, certains génotypes se sont révélés très performants en conditions de semis précoce, dépassant ainsi la variété témoin ‘Ichraq’ sur la base des principaux descripteurs morphologiques, physiologiques et agronomiques. Globalement, si on considère l’ensemble des caractères étudiés, et spécialement le rendement en huile. Les génotypes:  K8-AN21-K7- AN8-AN24- K20-AN6-K4- K10, semblent être intéressants pour la sélection du tournesol en conditions de semis précoce. Ces génotypes pourraient être considérés comme ressources génétiques précieuses pour le programme d’amélioration du tournesol d’automne au Maroc.

Références bibliographiques 

Alba V, Polignano GB, Montemurro C, Sabetta W, Bisignano V, Turi M, Ravaglia S, Troccoli A, Colecchia SA, Alba E, Blanco A (2010). Similarity Patterns and Stability of Environmental Response in Sunflower Hybrids. Int. J. Agron. 9p.

Allinne C, Maury P, Sarrafi A, Grieu P (2009). Genetic control of physiological traits associated to low temperature growth in sunflower under early sowing conditions. Plant Sci. 177:349-359.

Hladni N, Jocić S, Miklič V, Mijić A, Saftić-Panković D, Škorić D (2010). Effect of morphological and physiological traits on seed yield and oil content in sunflower. Helia 33:101-116.

Liua Y, Bai SL, Zhu Y, Li GL, Jiang P (2012a). Promoting seedling stress resistance through nursery techniques in China. New For. 43:639-649.

Maury P, Andrianasolo FN, Alric F, Berger M, Beugniet G, Chambert C, Champolivier L, Doumenc A, Estragnat A, Gras A, Jeanson, P, Jouffret P, Labalette F, Thomas R, Justes E, Debaeke P (2015). Le semis très précoce: une stratégie agronomique pour améliorer les performances du soja en France? OCL, 22(5), D503.

Nabloussi A (2015). Amélioration génétique du colza : enjeux et réalisations pour un développement durable de la filière. ISBN: 978- 9954-593-27-1. INRA, Rabat, Morocco.

Yasin AB, Singh S (2010). Correlation and path coefficient analyses in sunflower. J. Plant Breed. Crop Sci. 2: 129-133.

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