EVALUATION ET IDENTIFICATION DE NOUVEAU MATERIEL GENETIQUE DE COLZA (BRASSICA NAPUS) ADAPTE AU STRESS HYDRIQUE ET PRODUCTIF SOUS CONDITIONS HYDRIQUES CONTRASTES. Par Imane Saghouri El Idrissi(1,2), Rajae Kettani(1), Najiba Barrada(2) et Abdelghani Nabloussi(1)

Imane Saghouri El Idrissi, PhD Student (INRA Meknès - FS Kenitra)

Imane Saghouri El Idrissi, PhD Student (INRA Meknès – FS Kenitra)

Le colza (Brassica napus L.) est l’une des cultures oléagineuses les plus importantes au monde, avec une production qui n’a cessé d’augmenter, depuis les années 70 du dernier siècle, pour atteindre, actuellement, plus de 70 millions de tonnes métriques (FAOSTAT, 2019). Il est principalement cultivé pour son huile comestible de haute qualité caractérisée par une quantité élevée d’acides gras insaturés (Jensen et al., 1996). Le tourteau qui reste après l’extraction de l’huile est utilisé comme source de protéines pour l’industrie de l’alimentation du bétail (Channaoui et al., 2019). Le colza est bien adapté et présente un grand potentiel dans la région méditerranéenne, y compris le Maroc où cette culture oléagineuse prometteuse devrait jouer un rôle crucial dans la promotion et l’amélioration de la production nationale en huiles végétales (Nabloussi, 2015).

Cependant, cette culture est sensible à la sécheresse qui limite son potentiel de rendement. Des études précédentes ont rapporté que, dans des conditions de sécheresse, la plupart des caractéristiques agromorphologiques et physiologiques ont été affectés (Vurayai et al., 2008). En effet, le cycle de vie de la plante du colza, comme pour les plantes d’autres cultures, la floraison reste le stade le plus sensible et le plus critique, nécessitant la plus grande quantité d’eau (Mamva, 1994). En effet, le colza stressé à des stades de croissance plus précoces peut retrouver une croissance et un développement presque normaux, alors qu’il est sévèrement affecté lorsque le stress se produit aux stades de la floraison et du développement des gousses (Sinaki et al., 2007). Par conséquent, la sélection et le développement de variétés avec une bonne tolérance à la sécheresse sont d’une importance primordiale pour contribuer à une bonne et stable production de colza dans les zones où l’eau est de plus en plus limitée.

Plusieurs études ont montré que, lors d’un déficit hydrique, les plantes adoptent des stratégies d’adaptation qui diffèrent d’une espèce à une autre et qui font intervenir de multiples combinaisons de facteurs morphologiques, physiologiques et biochimiques (Kettani et al., 2018 ; Tardieu et al., 2018). Dans ce contexte l’objectif de ce travail est d’évaluer et comparer le comportement de quatre génotypes de colza sous stress hydrique, à travers l’étude de quelques paramètres physiologiques et agronomiques pendant la floraison.

Matériel et méthodes

L’expérimentation a été conduite en pots, en conditions contrôlées sous serre, de novembre 2017 à juin 2018, au Centre régional de recherche agronomique de Meknès. Quatre génotypes de colza et trois régimes hydriques ont été arrangés en factoriel double, selon un dispositif en blocs aléatoires complets avec deux répétitions. Le premier facteur est le génotype (‘Narjisse’, ‘Baraka’, ‘H2M-5′ et ‘Nap9′) et le second est le traitement hydrique, avec absence du stress (T1 : témoin 100% irrigué à HCC), stress modéré (T2 : 66% par rapport à T1) et stress sévère (T3 : 33% par rapport à T1).

Les paramètres physiologiques évalués sont la teneur en eau relative des feuilles (TRE en %), determinée selon la méthode de Clark et Mac Caig (1982) et la résistance stomatique (RS en s/cm), mesurée à l’aide d’un poromètre (AP4, version 3.1, 2014). Trois mesures ont été effectuées sur chaque feuille. Concernant les paramètres de rendement, l’étude a concerné le rendement en graines par plante (Rdmt, g) et le poids de 1000 graines (PMG, g) qui ont été mesurés à l’aide d’une balance de précision. La teneur en huile (Th, %) a été déterminée sur les graines intactes par résonance magnétique nucléaire, en utilisant l’analyseur Oxford 4000 NRM. Afin de pouvoir caractériser les différences qui existent entre les différentes variétés étudiées au regard des paramètres mesurés, les données recueillies ont été soumises à une analyse de variance à l’aide du logiciel SPSS pour Windows (Version 22).

Résultats et discussion

L’analyse de la variance a montré un effet très hautement significatif (p < 0.001) du génotype, du traitement hydrique et de leur interaction pour tous les paramètres étudiés (Tableau 2). Les résultats de l’effet du stress hydrique sur les paramètres physiologiques mesurés sous stress hydrique mettent en évidence la mise en place de mécanismes de résistance variables dans l’intensité et dans la durée, notamment chez les génotypes ‘Nap9’ et ‘H2M-5’. En effet, malgré une transpiration qui excède les apports hydriques en cas de stress, la teneur relative en eau diminue légèrement et la fermeture des stomates est retardée maintenant la transpiration et la turgescence malgré des apports limités en eau (Figure 1). En effet, ces deux génotypes montrent des TRE et RS plus élevés en cas de stress par rapport aux autres variétés, traduisant la mise en place de mécanismes de résistance (Zufferey et al. 2011, Hopper et al. 2014).

Figure 1. Effet des niveaux de stress hydrique sur les paramètres physiologiques de quatre génotypes de colza. (a) : teneur en eau relative (%), (b) : résistance stomatique (s/cm).

Le PMG et le rendement ont diminué significativement chez toutes les variétés étudiées pour le stress hydrique modéré et sévère par rapport au contrôle. Le manque d’eau après la floraison, entraîne une diminution du PMG en altérant le taux de remplissage (Vicente et al., 2010). Pendant le remplissage des graines, le manque d’eau entraîne une réduction de la taille des graines, réduisant par conséquent le rendement (Liu et al., 2016 ; Champolovier et al., 1996). Au régime hydrique contrôle, le meilleur PMG est obtenu avec la lignée ‘Nap9’ suivie du mutant ‘H2M-5’ (Tableau 1). Pour le régime hydrique sévère, ‘Nap9’ et ‘H2M-5’ donnent les meilleurs rendements et PMG (Tableau 1). En relation avec les résultats obtenus, il apparaît que ‘Nap9’ et ‘H2M-5’ sont relativement plus tolérants au stress hydrique en comparaison aux autres génotypes étudiés.

Enfin, pour la teneur en huile, la lignée ‘Nap9’ a été caractérisée par la valeur moyenne la plus élevée dans des conditions de sécheresse sévère (44%), alors qu’elle était comparable à ‘Narjisse’ et ‘Baraka’  dans  des  conditions  de sécheresse  modérée,  avec une teneur en  huile  moyenne d’environ 41,50% (Tableau 1).

Tableau 1. Effet des niveaux de stress hydrique sur les paramètres agronomiques et la teneur en huile des graines de quatre génotypes de colza.

Tableau 1. Effet des niveaux de stress hydrique sur les paramètres agronomiques et la teneur en huile des graines de quatre génotypes de colza.

 

Tableau 2. Analyse de la variance (carrés moyens) pour les paramètres agronomiques et la teneur en huile des graines de quatre génotypes de colza évalués dans des conditions de stress hydrique.

Tableau 2. Analyse de la variance (carrés moyens) pour les paramètres agronomiques et la teneur en huile des graines de quatre génotypes de colza évalués dans des conditions de stress hydrique.

 

Conclusion

Cette étude confirme que le stress hydrique influence fortement les composantes du rendement, la teneur en huile des graines et les fonctions physiologiques.  Cette influence a été fortement marquée par l’effet phénotypique et ceci pour tous les caractères étudiés. Le génotype ‘Nap9′ peut être considéré comme un germoplasme tolérant à la sécheresse du fait qu’il a montré un bon potentiel génétique en affichant, dans des conditions de stress hydrique sévère, les meilleures performances en matière de rendement en graines, de teneur en huile et de traits physiologiques (TRE et RS), comparé aux autres génotypes.

Références

Champolovier L., et Merrien A. 1996. Effects of Water Stress Applied at Diffrent Growth Stages to Brassica  napus  L.  var.  oleifera on  Yeild,  Yield  Components  and  Seed  Quality. European Journal of Agronomy 5, 153 – 160.

Channaoui, S.; Idrissi, I.S.E.; Mazouz, H.; Nabloussi, A. 2019. Reaction of some rapeseed (Brassica napus L.) genotypes to different drought stress levels during germination and seedling growth stages. OCL 2019, 26, 23.

Clarck J.M & Mac-Caig T.N. 1982. Excised leaf water relation capability as an indicator of drought resistance of Triticum genotypes. Canada Journal Plant Science 62, 571-576.

FAOSTAT, 2019. Disponible en ligne à l’adresse : http://www.fao.org/faostat/en/# données/QC. (accessed on 4 August 2021).

Hopper D.W., Ghan R., Cramer G.R., 2014. A rapid dehydration leaf assay reveals stomatal response differences in grapevine genotypes. Horticulture Research 2.

Jensen, C.R.; Mogensen, V.O.; Mortensen, G.; Fieldsend, J.K.; Milford, G.F.J.; Anderson, M.N.; Thage, J.H. 1996. Seed glucosinolate, oil and protein content of field-grown rape (Brassica napus L.) affected by soil drying and evaporative demand, Field Crops Res. 1996, 47, 93.

Kettani R, Khalfi C. D., Chergui D., 2018. Introduction of new binary forage associations. Communication at The 7 international food legumes research conference. Marrakesh, 6-8 may 2018.

Liu EK, Mei XR, Yan CR, Gong DZ, Zhang YQ. 2016. Effets du stress hydrique sur les caractéristiques de la photosynthèse, la translocation de la matière sèche et le WUE chez deux génotypes de blé d’hiver. Gestion de l’eau agricole. 2016; 167: 75–85.

Mamva. 1994. Plan d’action de suivi de l’Environnement en Hydraulique Agricole; MAMVA/AGR. Banque Mondiale.

Nabloussi, A. Amélioration génétique du colza, 2015: enjeux et réalisations pour un développement durable de la filière. ISBN: 9789954-593-27-1. INRA-DIC Edition, Rabat, Morocco.

OECD/FAO, 2018. OECD-FAO Agricultural Outlook 2018-2027, OECD Publishing, Paris/FAO, Rome. http://www.agri-outlook.org/.

Sinaki, J.M.; Heravan, E.M.; Rad, A.H.S.; Noormohammadi, G.; Zarei, G. 2007. The Effects of water deficit during growth stages of canola (Brassica napus L.). Am Eurasian J Agric Environ Sci 2007, 2, 417-422.

Tardieu F, Simonneau T, Muller B. 2018. The Physiological Basis of Drought Tolerance in Crop Plants: A Scenario-Dependent Probabilistic Approach, Annu Rev Plant Biol. Apr 29; 69:733-759.

Vicente-Serrano SM, Lasanta T, Gracia C. 2010. L’aridification détermine les modifications Dde la croissance forestière dans les forêts de Pinushalepensis dans des conditions climatiques Semi arides de la Méditerranée. Météorologie agricole et forestière. 150 (4): 614 à 628.

Vurayai, R.; Emongor, V.; Moseki, B. 2011. Effect of water stress imposed at different growth and development stages on morphological traits and yield of bambara groundnuts (Vigna subterranean L. Verde). Am. J. Plant Physiol. 2011, 6, 17-27.

Zufferey V., Cochard H., Ameglio T., Spring J.-L., Viret O., 2011. Diurnal cycles of Embolism formation and repair in petioles of grapevine (Vitis vinifera cv. Chasselas). Journal of Experimental Botany 62, 3885-3894.

—————————————

(1) : INRA CRRA Meknès – (2) : FS Kénitra

Ce contenu a été publié dans Non classé. Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.

Les commentaires sont fermés.