{"id":2834,"date":"2021-09-23T11:36:53","date_gmt":"2021-09-23T10:36:53","guid":{"rendered":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=2834"},"modified":"2021-09-23T11:42:35","modified_gmt":"2021-09-23T10:42:35","slug":"developpement-et-caracterisation-de-divers-mutants-prometteurs-de-colza-brassica-napus-l-par-souhail-channaoui13-mustapha-labhilili2-mohamed-el-fechtali1-abdelghani-nabloussi1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=2834","title":{"rendered":"DEVELOPPEMENT ET CARACTERISATION DE DIVERS MUTANTS PROMETTEURS DE COLZA (Brassica napus L.). Par Souhail Channaoui(1,3), Mustapha Labhilili(2), Mohamed El Fechtali(1), Abdelghani Nabloussi(1)"},"content":{"rendered":"
\"Dr<\/a>

Dr Souhail Channaoui, Chercheur au CRRA Errachidia<\/p><\/div>\n

La variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique est un pr\u00e9requis de tous programmes d’am\u00e9lioration des cultures.La mutag\u00e9n\u00e8se (chimique ou physique), entres autres, est une excellente alternative pour obtenir une nouvelle variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique qui pourrait ne pas \u00eatre trouv\u00e9e dans le mat\u00e9riel g\u00e9n\u00e9tique naturel. La s\u00e9lection par mutation a l’avantage d’\u00eatre un outil puissant et efficace pour g\u00e9n\u00e9rer plusieurs nouveaux caract\u00e8res qualitatifs et quantitatifs dans diverses cultures importantes. . Le colza poss\u00e8de naturellement une variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique assez limit\u00e9e, et les m\u00e9thodes de s\u00e9lection conventionnelles sont de moins en moins utilis\u00e9es. Par cons\u00e9quent, divers outils devraient \u00eatre utilis\u00e9s pour \u00e9largir cette variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique. Au cours des derni\u00e8res ann\u00e9es, les mutations induites ont \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9es pour la s\u00e9lection de plantes ol\u00e9agineuses annuelles (Velasco et al<\/em>., 2008; Emrani et al<\/em>., 2015; Hussain et al<\/em>., 2017). La mutagen\u00e8se a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour am\u00e9liorer un grand nombre de caract\u00e9ristiques souhaitables comme la pr\u00e9cocit\u00e9, le nanisme, la r\u00e9sistance ou la tol\u00e9rance aux stress biotiques et abiotiques, le rendement en graines et la qualit\u00e9 de l’huile (Schnurbush et al<\/em>., 2000; Lee et al<\/em>., 2018). Cette \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e pour comparer l’efficacit\u00e9 relative de l\u2019irradiation physique par des rayons gamma et le traitement chimique par l\u2019EMS utilis\u00e9s individuellement ou en combinaison, dans l\u2019induction d\u2019une nouvelle variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique chez le colza, par \u00e9valuation des mutants d\u00e9velopp\u00e9s pour certains caract\u00e8res importants, et pour enfin isoler et s\u00e9lectionner des mutants combinant des caract\u00e8res souhaitables.<\/p>\n

D\u00e9veloppement et \u00e9valuation agro-morphologique des g\u00e9n\u00e9rations M2<\/sub> et M3<\/sub><\/strong><\/p>\n

Pour induire une nouvelle variabilit\u00e9 dans le germoplasme disponible, les graines de colza Brassica napus<\/em> L.) (vari\u00e9t\u00e9 \u2018INRA-CZH2\u2019) ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es par des rayons gamma (1300 Gy) et par l’\u00e9thyle m\u00e9thane sulfonate (EMS\u00a0: 1, 1,2, 1,4 et 1,6% pendant 6, 7 et 14 heures) et au traitement mutag\u00e8ne combin\u00e9 (1100 Gy + 0,8% EMS pendant 6 heures). Les graines trait\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 sem\u00e9es pour obtenir les plantes M1<\/sub>, puis les plantes M2<\/sub> et M3<\/sub>. Les mutants M2<\/sub> et M3<\/sub> ainsi obtenus ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s pour des caract\u00e8res quantitatifs importants dans deux environnements contrast\u00e9s (Douyet et Allal Tazi). Des donn\u00e9es sur le nombre de jours \u00e0 la floraison, le nombre de jours \u00e0 la maturit\u00e9, la hauteur des plantes, le nombre de rameaux par plante, le nombre de siliques par plante, le nombre de graines par silique, la longueur et le diam\u00e8tre des siliques et le poids de 1000 graines ont \u00e9t\u00e9 collect\u00e9es. Une grande variabilit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e et le traitement mutag\u00e8ne a eu un effet significatif sur tous les caract\u00e8res \u00e9tudi\u00e9s. Comparativement aux plantes t\u00e9moins, les g\u00e9notypes mutants d\u00e9riv\u00e9s de graines trait\u00e9es avec une faible dose d’EMS pendant une p\u00e9riode mod\u00e9r\u00e9e sont plus pr\u00e9coces \u00e0 la floraison et \u00e0 la maturit\u00e9 et ils sont caract\u00e9ris\u00e9s par un nombre plus \u00e9lev\u00e9 de siliques par plante dans les deux environnements. De plus, ils ont montr\u00e9 plus d\u2019adaptation que le t\u00e9moin et les autres mutants aux environnements stressants associ\u00e9s aux faibles pr\u00e9cipitations, aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, aux exc\u00e8s d’eau et \u00e0 la plantation tardive sur le site de Sidi Allal Tazi. Pour les doses \u00e9lev\u00e9es d’EMS pendant une longue p\u00e9riode et pour le traitement combin\u00e9, une diminution significative de la hauteur des plantes par rapport au t\u00e9moin a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e. Par ailleurs, les plantes issues de graines trait\u00e9es par rayons gamma montrent le poids de 1000 graines le plus \u00e9lev\u00e9. De plus, le semis tardif sur le site de Sidi Allal Tazi a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9judiciable pour l’ensemble du mat\u00e9riel v\u00e9g\u00e9tal \u00e9tudi\u00e9 (t\u00e9moin et mutants) ayant montr\u00e9 des performances inf\u00e9rieures \u00e0 celles enregistr\u00e9es en semis pr\u00e9coce dans le site de Douyet (Channaoui et al<\/em>., 2019).<\/p>\n

Les diff\u00e9rents traitements mutag\u00e8nes ont ainsi permis d\u2019obtenir divers mutants pr\u00e9sentant des caract\u00e9ristiques nouvelles et int\u00e9ressantes. Cinq mutants prometteurs dot\u00e9s de particularit\u00e9s agro-morphologiques distinguables du celle de mat\u00e9riel v\u00e9g\u00e9tal de r\u00e9f\u00e9rence ont \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9s. Les nouveaux caract\u00e8res issus de mutations de ces s\u00e9lections ont \u00e9t\u00e9 conserv\u00e9es au fil des g\u00e9n\u00e9rations M1<\/sub>, M2<\/sub> et M3 <\/sub>et dans les deux environnements de l\u2019\u00e9tude ce qui permet de s\u2019assurer de leur stabilit\u00e9.<\/p>\n

\"Photo

Photo 2. Mutant H2M-5 \u00e0 floraison pr\u00e9coce (a) : Station exp\u00e9rimentale de Douyet, 2017, (b) : Station exp\u00e9rimentale de Sidi Allal Tazi, 2016.<\/p><\/div>\n

Le mutant H2M-1 pr\u00e9sente la hauteur la plus courte comparativement \u00e0 la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin et aux autres mutants. Le mutant H2M-2, de sa part, est caract\u00e9ris\u00e9 par des formes de feuilles diff\u00e9rentes et un poids de 1000 graines plus \u00e9lev\u00e9 que la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin (Photo 1). Le mutant H2M-3 poss\u00e8de le plus grand nombre de rameaux par plante et le mutant H2M-4 est caract\u00e9ris\u00e9 par le PMG le plus \u00e9lev\u00e9 et les feuilles les plus d\u00e9velopp\u00e9es comparativement \u00e0 la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin et aux autres mutants. Finalement, le mutant H2M-5 \u00e0 une floraison pr\u00e9coce et, aussi un rendement en graines plus \u00e9lev\u00e9 que la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin et les autres mutants (Photo 2). Ainsi, d\u2019apr\u00e8s ces donn\u00e9e, ce mutant H2M-5 s\u2019av\u00e8re le plus int\u00e9ressant et, cependant, d’autres \u00e9tudes sont n\u00e9cessaires pour confirmer ses performances et sa stabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique. En conclusion, la strat\u00e9gie de s\u00e9lection par mutag\u00e9n\u00e8se utilis\u00e9e a \u00e9t\u00e9 couronn\u00e9e de succ\u00e8s, et la variabilit\u00e9 g\u00e9n\u00e9tique des caract\u00e8res quantitatifs ainsi g\u00e9n\u00e9r\u00e9e dans les g\u00e9n\u00e9rations M2<\/sub> et M3<\/sub>, sera tr\u00e8s utile pour le programme d\u2019am\u00e9lioration et de s\u00e9lection du colza au Maroc.<\/p>\n

Qualit\u00e9 d\u2019huile et propri\u00e9t\u00e9s biochimiques des mutants M2<\/sub><\/strong><\/p>\n

\"Photo

Photo 1. Mutant H2M-2 \u00e0 forme de feuilles modifi\u00e9e (Station exp\u00e9rimentale de Sidi Allal Tazi, 2016).<\/p><\/div>\n

Neuf mutants M2<\/sub> prometteurs et la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin \u2018INRA-CZH2\u2019 ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s pour la teneur en huile des graines, la composition en acides gras, la teneur ph\u00e9nolique totale (TPC) et la capacit\u00e9 \u00e0 \u00e9liminer les radicaux libres (FRSA), d\u00e9termin\u00e9e par les m\u00e9thodes 2,2-diph\u00e9nyl-1picrylhydrazyl (DPPH) et acide 3-\u00e9thylbenzothiazoline-6-ulfonique (ABTS). Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la teneur en huile varie de 38,14 \u00e0 42,04 %. Parmi tous les mutants, une variabilit\u00e9 significative des acides gras a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e (Acides gras satur\u00e9s (SAFA) = 5,49-10,99%, acides gras monoinsatur\u00e9s (MUFA) = 50,33-71,62%, acides gras polyinsatur\u00e9s (PUFA) = 22,89-38,68%) (Tableau 1). Le mutant H2M-5 pr\u00e9sente la fraction la plus \u00e9lev\u00e9e de MUFA et la plus faible proportion de SAFA et PUFA, tandis que le mutant H2M-4 montre les quantit\u00e9s les plus \u00e9lev\u00e9es de SAFA et PUFA et la plus faible concentration de MUFA (Tableau 1). Le TPC varie de 2,16 \u00e0 4,35 mg GAE\/100 g, et la quantit\u00e9 la plus \u00e9lev\u00e9e a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9e dans le mutant H2M-1, qui est environ deux fois plus \u00e9lev\u00e9 que tous les autres mutants et la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin (Figure 1). L’activit\u00e9 de pi\u00e9geage des radicaux libres (FRSA) d\u00e9termin\u00e9e par les m\u00e9thodes DPPH et ABTS varie significativement entre les \u00e9chantillons et se situe entre 40,5-59,28% et 40,31-59,86%, respectivement (Figure 2). La FRSA \u00e9tait corr\u00e9l\u00e9e positivement et significativement \u00e0 la TPC dans les \u00e9chantillons d\u2019huiles (r = 0,801 et 0,802, p < 0,01). Il s’agit du premier travail mettant l’accent sur les potentialit\u00e9s biochimiques des vari\u00e9t\u00e9s de colza et des nouveaux mutants au Maroc (Channaoui et al<\/em>., 2020).<\/p>\n

\"Tableau

Tableau 1. Composition en acides gras (% d\u2019acides gras totaux) des huiles de graines des mutants M2 et du t\u00e9moin \u2018INRA-CZH2\u2019 de colza.<\/p><\/div>\n

Etude de l\u2019h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 des caract\u00e8res mut\u00e9s<\/strong><\/p>\n

\"Figure

Figure 1. Teneur en polyph\u00e9nols totaux (mg GAE\/100 g) dans les huiles des mutants M2 et de la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin INRA-CZH2 de colza. Valeurs aux exposants alphab\u00e9tiques diff\u00e9rents sont significativement diff\u00e9rentes (p \u2264 0,05) selon DMRT.<\/p><\/div>\n

Apr\u00e8s caract\u00e9risation agro-morphologique des mutants M2<\/sub>, les mutants H2M-1, H2M-2, H2M-4 et H2M-5 ont \u00e9t\u00e9 crois\u00e9es r\u00e9ciproquement avec la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin INRA-CZH2 pour \u00e9tudier l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 des caract\u00e8res mut\u00e9s. Une \u00e9tude g\u00e9n\u00e9tique a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e par l’analyse des caract\u00e9ristiques particuli\u00e8res qui distinguent chaque mutant, \u00e0 savoir la taille de la plante pour le H2M-1, la forme des feuilles pour le H2M-2, le poids de 1000 graines pour le H2M-4 et le nombre de jours \u00e0 la floraison pour le H2M- 5, au niveau des g\u00e9n\u00e9rations F1<\/sub>, F2<\/sub>, et les backcross.<\/p>\n

\"Figure

Figure 2. Activit\u00e9 de pi\u00e9geage des radicaux libres (FRSA) d’extraits d’huiles de mutants M2 de colza et de la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin INRA-CZH2 mesur\u00e9e par les m\u00e9thodes DPPH et ABTS. Valeurs aux des exposants alphab\u00e9tiques diff\u00e9rents sont significativement diff\u00e9rentes (p \u2264 0,05) selon DMRT.<\/p><\/div>\n

Les r\u00e9sultats ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que deux g\u00e8nes \u00e0 \u00e9pistasie dominante, contr\u00f4lent l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 de la hauteur des plantes, tandis que deux g\u00e8nes dominants \u00e0 effet additif contr\u00f4lent l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 de poids de 1000 graines et le nombre de jours \u00e0 la floraison. D\u2019autre part, un seul g\u00e8ne est impliqu\u00e9 dans la d\u00e9termination de la forme des feuilles, avec une dominance de la forme normale des feuilles.<\/p>\n

Conclusion<\/strong><\/p>\n

La nouvelle variabilit\u00e9 induite peut \u00eatre int\u00e9gr\u00e9e dans le programme de s\u00e9lection du colza en tant que nouveau mat\u00e9riel g\u00e9n\u00e9tique avec des caract\u00e8res agronomiques am\u00e9lior\u00e9s. En particulier, le mutant stable H2M-5 peut \u00eatre exploit\u00e9 pour d\u00e9velopper efficacement et rapidement un nouveau cultivar de colza pr\u00e9sentant certaines caract\u00e9ristiques souhaitables. De plus, Les mutants H2M-1, le H2M-4 et le H2M-5 ont \u00e9t\u00e9 propos\u00e9s pour am\u00e9liorer la qualit\u00e9 du colza du fait qu\u2019ils ont montr\u00e9 des niveaux sup\u00e9rieurs pour certains caract\u00e8res biochimiques d’int\u00e9r\u00eat.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\n

Channaoui S, Labhilili M, Mouhib M, Mazouz H, El Fechtali M, Nabloussi A. 2019. Development and evaluation of diverse promising rapeseed (Brassica napus<\/em> L.) mutants using physical and chemical mutagens.\u00a0OCL<\/em>,\u00a026: 35.<\/p>\n

Channaoui S, Hssaini L, Velasco L, Mazouz H, El Fechtali M, Nabloussi A. 2020. Comparative Study of Fatty Acid Composition, Total Phenolics, and Antioxidant Capacity in Rapeseed Mutant Lines.\u00a0J Am Oil Chem Soc<\/em>,\u00a097(4): 397-407.<\/p>\n

Emrani SN, Harloff H, Gudi O, Kopisch Obuch F, Jung C. 2015. Reduction in sinapine content in rapeseed (Brassica napus L.) by induced mutations in sinapine biosynthesis genes. Mol Breed<\/em> 35 (1): 37.<\/p>\n

Hussain S, Khan WM, Khan MS, et al. 2017. Mutagenic effect of sodium azide (NaN3) on M2 generation of Brassica napus<\/em> L. (variety Dunkled). Pure Appl Biol<\/em> 6: 226\u2013236.<\/p>\n

Lee YH, Park W, Kim KS, et al. 2018. EMS-induced mutation of an endoplasmic reticulum oleate desaturase gene (FAD2-2) results in elevated oleic acid content in rapeseed (Brassica napus <\/em>L.). Euphytica<\/em> 214: 28.<\/p>\n

Schnurbush T, Mollers C, Becker HC. 2000. A mutant of B. napus<\/em> with increased palmitic acid content. Plant Breed<\/em> 119: 141\u2013144.<\/p>\n

Velasco L, Fernandez-martinez JM, De Haro A. 2008. Inheritance of reduced linolenic acid content in the Ethiopian<\/em> mustard mutant N2-4961. Plant Breed<\/em> 127: 263\u2013265.<\/p>\n

———————————–<\/p>\n

1 : INRA, Centre R\u00e9gional de la Recherche Agronomique de Mekn\u00e8s<\/p>\n

2 : INRA, Centre R\u00e9gional de la Recherche Agronomique de Rabat<\/p>\n

3 : Adresse actuelle\u00a0: INRA, Centre R\u00e9gional de la Recherche Agronomique d\u2019Errachidia<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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