{"id":3604,"date":"2024-04-18T16:02:26","date_gmt":"2024-04-18T15:02:26","guid":{"rendered":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3604"},"modified":"2024-04-18T16:15:11","modified_gmt":"2024-04-18T15:15:11","slug":"comportement-et-performances-des-mutants-de-sesame-dans-des-conditions-de-secheresse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3604","title":{"rendered":"COMPORTEMENT ET PERFORMANCES DES MUTANTS DE SESAME DANS DES CONDITIONS DE SECHERESSE"},"content":{"rendered":"\n

Par : Abdelghani Nabloussi, Mohamed Kouighat et Mohamed El Fechtali<\/strong> (UR-Am\u00e9lioration de Plantes et Conservation de Ressources Phyto-G\u00e9n\u00e9tiques, INRA CRRA de Mekn\u00e8s).<\/h3>\n\n\n
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Dr Abdelghani Nabloussi <\/strong>
Am\u00e9lioration g\u00e9n\u00e9tique des ol\u00e9agineux annuels
INRA CRRA Mekn\u00e8s<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

La r\u00e9action des plantes aux stress abiotiques, comme la s\u00e9cheresse, est influenc\u00e9e par diff\u00e9rents facteurs tels que l’environnement, le g\u00e9notype, le stade de d\u00e9veloppement, la gravit\u00e9 et la dur\u00e9e du stress. La r\u00e9sistance ou tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse des cultures est un trait complexe influenc\u00e9 par de multiples m\u00e9canismes agissant souvent de mani\u00e8re synergique. L’\u00e9valuation de la r\u00e9sistance \u00e0 la s\u00e9cheresse des cultures implique la prise en compte des caract\u00e9ristiques morphologiques, physiochimiques, anatomiques et mol\u00e9culaires. L’utilisation conjointe de ces traits pourrait faciliter la s\u00e9lection de g\u00e9notypes tol\u00e9rants \u00e0 la s\u00e9cheresse. Par ailleurs, plusieurs indices bas\u00e9s sur le rendement en graines ont \u00e9t\u00e9 propos\u00e9s pour \u00e9valuer et s\u00e9lectionner des g\u00e9notypes tol\u00e9rants \u00e0 la s\u00e9cheresse dans des conditions de stress. De plus, la compr\u00e9hension des diff\u00e9rents m\u00e9canismes pour r\u00e9sister \u00e0 la s\u00e9cheresse permet de guider les voies de s\u00e9lection vari\u00e9tale, comprenant des adaptations morphologiques, physiologiques et anatomiques identifi\u00e9es comme des facteurs importants pour la tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse.<\/p>\n\n\n\n

Le s\u00e9same (Sesamum indicum<\/em> L.) est une ancienne plante ol\u00e9agineuse largement cultiv\u00e9e dans les r\u00e9gions arides et semi-arides. Ses graines sont riches en huile (> 50%), en prot\u00e9ines (> 20%), en glucides (> 20%), en fibres digestibles (> 9%) et en antioxydants naturels. Malgr\u00e9 sa tol\u00e9rance relativement plus \u00e9lev\u00e9e au manque d’eau par rapport \u00e0 d’autres cultures ol\u00e9agineuses, la productivit\u00e9 et la qualit\u00e9 des graines de s\u00e9same restent n\u00e9gativement impact\u00e9es par des niveaux \u00e9lev\u00e9s de stress dus \u00e0 la s\u00e9cheresse. Compte tenu du contexte actuel de changement climatique et du fait que le s\u00e9same est cultiv\u00e9 en tant que culture en d\u00e9rob\u00e9 (en \u00e9t\u00e9), il devient imp\u00e9ratif d’am\u00e9liorer la r\u00e9silience de la plante du s\u00e9same face \u00e0 la s\u00e9cheresse. Pour relever ce d\u00e9fi, un programme de s\u00e9lection par mutagen\u00e8se a \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment lanc\u00e9 par l’INRA-Centre R\u00e9gional de Mekn\u00e8s. Les r\u00e9sultats de travaux ant\u00e9rieurs ont montr\u00e9 la pr\u00e9sence de sources g\u00e9n\u00e9tiques tol\u00e9rantes \u00e0 un stress hydrique s\u00e9v\u00e8re dans la population mutante, dans des conditions contr\u00f4l\u00e9es (Kouighat et al., 2021, 2023a). Cependant, toutes ces lign\u00e9es mutantes doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9es sur le terrain pour confirmer leur stabilit\u00e9 et leur tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse et d\u00e9terminer les m\u00e9canismes impliqu\u00e9s dans cette tol\u00e9rance. Par cons\u00e9quent, cette \u00e9tude vise \u00e0 (1) \u00e9valuer les performances et le comportement de 11 mutants, de la g\u00e9n\u00e9ration M4<\/sub>, depuis les stades v\u00e9g\u00e9tatifs jusqu’\u00e0 la maturit\u00e9, sous des conditions de stress hydrique en plein champ dans deux environnements diff\u00e9rents, et (2) explorer et comprendre les m\u00e9canismes de tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse dans des conditions contr\u00f4l\u00e9es (sous serre).<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

M\u00e9thodologie<\/strong><\/h1>\n\n\n\n

Dans ce travail, deux exp\u00e9rimentations distinctes ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9es. La premi\u00e8re r\u00e9alis\u00e9e au champ selon un dispositif en blocs al\u00e9atoires complets, avec trois r\u00e9p\u00e9titions, dans deux environnements contrast\u00e9s, la station exp\u00e9rimentale d\u2019Afeurer et la station exp\u00e9rimentale d\u2019A\u00efn Taoujdate (Kouighat et al., 2023b). Onze lign\u00e9es mutantes de sesame (M4<\/sub>), dont certaines pr\u00e9sentant des traits b\u00e9n\u00e9fiques et int\u00e9ressants, tels que la tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse pendant la phase de germination en conditions in vitro, et \u00e0 la phase de floraison en conditions de pots, ont \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9es pour cette \u00e9tude. Le stress hydrique a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 depuis la phase v\u00e9g\u00e9tative jusqu’\u00e0 la maturit\u00e9 physiologique des plantes, avec deux r\u00e9gimes hydriques consid\u00e9r\u00e9s : l’irrigation totale et l’irrigation d\u00e9ficitaire \u00e0 50%. Les principaux param\u00e8tres \u00e9tudi\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 la hauteur de la plante, le nombre de capsules par plante, le rendement en grains, la teneur relative en eau dans la feuille, la r\u00e9sistance stomatique, la teneur en chlorophylle et la teneur en proline. De m\u00eame, des indices de stress tels que la productivit\u00e9 g\u00e9om\u00e9trique moyenne (GMP), l’indice de susceptibilit\u00e9 au stress (SSI), l’indice de tol\u00e9rance au stress (STI) et l’indice de stabilit\u00e9 du rendement (YSI) ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Pour la deuxi\u00e8me exp\u00e9rimentation r\u00e9alis\u00e9e en conditions contr\u00f4l\u00e9es sous serre, le mat\u00e9riel v\u00e9g\u00e9tal \u00e9tudi\u00e9 \u00e9tait compos\u00e9 d’un cultivar local et de trois mutants M5<\/sub>, choisis parmi la population \u00e9tudi\u00e9e dans la premi\u00e8re exp\u00e9rimentation en fonction de leur sensibilit\u00e9\/tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse (Kouighat et al. 2023c). Comparativement au cultivar marocain ‘ML13’, la lign\u00e9e mutante ‘US2-1’ a montr\u00e9 une plus grande sensibilit\u00e9 au stress de la s\u00e9cheresse, tandis que les lign\u00e9es mutantes ‘ML2-37’ et ‘ML2-72’ ont d\u00e9montr\u00e9 une meilleure tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse pendant la germination et la phase plante adulte. L’essai a \u00e9t\u00e9 conduit selon un dispositif en blocs al\u00e9atoires complets, avec trois r\u00e9p\u00e9titions. Le stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 pendant les phases de pleine floraison et de fructification, avec trois traitements d’eau diff\u00e9rents : t\u00e9moin, stress mod\u00e9r\u00e9 et stress s\u00e9v\u00e8re. Les niveaux de stress adopt\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9finis en fonction des diff\u00e9rentes teneurs en eau du sol par rapport \u00e0 la capacit\u00e9 au champ. Les principaux traits \u00e9valu\u00e9s ont port\u00e9 sur le nombre de feuilles tomb\u00e9es avant maturit\u00e9, le rendement en graines par plante, la densit\u00e9 stomatique, la densit\u00e9 des trichomes glandulaires, l’efficience d’utilisation de l’eau, la conductance stomatique, l’indice de chlorophylle des feuilles, la teneur en proline, la teneur en glycine b\u00e9ta\u00efne et la teneur en cire cuticulaire. De plus, des segments de racines secondaires ont \u00e9t\u00e9 collect\u00e9s et examin\u00e9s pour des caract\u00e9ristiques anatomiques.<\/p>\n\n\n\n

Principaux r\u00e9sultats<\/strong><\/h1>\n\n\n
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Figure 1.<\/strong> Rendement moyen en graines des g\u00e9notypes de s\u00e9same dans des conditions non stressantes (FI) et stressantes (RI). Les groupes homog\u00e8nes sont indiqu\u00e9s par les m\u00eames lettres sur les barres de l’histogramme, selon le test de Duncan pour chaque r\u00e9gime d’irrigation.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Dans les conditions de champ, et sur les deux environnements d\u2019\u00e9tude, le rendement en graines a diminu\u00e9 de mani\u00e8re significative dans tous les g\u00e9notypes suite \u00e0 une exposition au stress hydrique (Figure 1). Le mutant ‘ML2-72’ a connu la r\u00e9duction la plus faible (32%), suivi de ‘ML2-37’ (38%), ce qui indique leur meilleure performance et stabilit\u00e9 relative dans des conditions de s\u00e9cheresse, par rapport aux autres g\u00e9notypes. A l\u2019oppos\u00e9, les mutants ‘US1-2’, ‘US06’ et ‘US2-1’ ont montr\u00e9 la plus grande r\u00e9duction du rendement en graines dans des conditions de stress (> 70%), soulignant des performances limit\u00e9es en pr\u00e9sence de stress hydrique et une instabilit\u00e9 marqu\u00e9e face aux conditions d\u2019eau contrast\u00e9es. Sur la base de tous les indices de stress (Tableau 1), nos r\u00e9sultats montrent que les g\u00e9notypes \u2018US2-7\u2019 et \u2018ML2-68\u2019 ont pr\u00e9sent\u00e9 les valeurs de GMP et STI les plus \u00e9lev\u00e9es, ce qui les rend particuli\u00e8rement prometteurs pour des conditions d’eau contrast\u00e9es. <\/p>\n\n\n\n

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Tableau 1.<\/strong> Comparaison de g\u00e9notypes de s\u00e9same \u00e9valu\u00e9s dans deux environnements diff\u00e9rents pour le rendement en graines par plante sous condition optimales (Yp) et stress (Ys) et diff\u00e9rents indices de stress.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En revanche, les g\u00e9notypes \u2018ML2-5\u2019 et \u2018ML13\u2019 enregistrent les valeurs de GMP et STI les plus basses, ce qui les rend moins favorables dans de telles conditions. D’autres \u00e9tudes ont sugg\u00e9r\u00e9 que l’indice de stabilit\u00e9 du rendement (YSI) serait le plus appropri\u00e9 pour \u00e9valuer la stabilit\u00e9 g\u00e9notypique dans des conditions stressantes et non stressantes. Selon notre \u00e9tude, les valeurs de YSI les plus \u00e9lev\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9es dans \u2018ML2-37\u2019 et \u2018ML2-72\u2019, tandis que les valeurs les plus basses ont \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9es dans \u2018US1-2\u2019, ce qui sugg\u00e8re la plus grande tol\u00e9rance des premiers et la plus haute sensibilit\u00e9 du dernier au d\u00e9ficit hydrique. Ces r\u00e9sultats indiquent que diff\u00e9rents indices de stress d\u00fb \u00e0 la s\u00e9cheresse permettent un classement distinct, voire contradictoire, des g\u00e9notypes selon leur niveau de tol\u00e9rance\/sensibilit\u00e9 \u00e0 ce stress. Par cons\u00e9quent, tous ces indices doivent \u00eatre utilis\u00e9s ensemble pour fournir un classement plus fiable.<\/p>\n\n\n

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Figure 2.<\/strong> Coupes transversales de racines de plantes sous diff\u00e9rents r\u00e9gimes hydriques et determination du nombre (A<\/strong>) et diam\u00e8tre (B<\/strong>) des vaisseaux du xyl\u00e8me. Les g\u00e9notypes ayant les m\u00eames exposants alphab\u00e9tiques, pour chaque niveau de s\u00e9cheresse, ne sont pas significativement diff\u00e9rents selon le test de Duncan (p \u2264 0,05).<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

\u00c0 la lumi\u00e8re de tous les traits\/indices \u00e9tudi\u00e9s dans les conditions r\u00e9elles, le mutant \u2018US1-2\u2019 s’est r\u00e9v\u00e9l\u00e9 tr\u00e8s sensible \u00e0 la s\u00e9cheresse, bien qu’il ait montr\u00e9 de meilleurs r\u00e9sultats dans des conditions d’irrigation compl\u00e8te. En revanche, les lign\u00e9es mutantes ‘ML2-37’ et ‘ML2-72’ pr\u00e9sentent un gain g\u00e9n\u00e9tique remarquable de 20% en rendement en graines par rapport au cultivar marocain (ML13) dans des conditions d’irrigation restreintes. Cette tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse peut s’expliquer par certaines r\u00e9ponses agromorphologiques, physiologiques, biocochimiques<\/a> et anatomiques au d\u00e9ficit hydrique. En effet, ‘ML2-37’ et ‘ML2-72′ ont montr\u00e9 la plus faible r\u00e9sistance stomatique sous stress. Une efficience \u00e9lev\u00e9e d’utilisation de l’eau, une conductance stomatique \u00e9lev\u00e9e, une densit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e de trichomes glandulaires, un faible nombre de gros vaisseaux du xyl\u00e8me (Figure 2), une teneur \u00e9lev\u00e9e en chlorophylle et une accumulation osmoprotectrice accrue (avec une teneur \u00e9lev\u00e9e en proline et en glycine betaine), ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s comme des indices de s\u00e9lection pertinents pour am\u00e9liorer la tol\u00e9rance \u00e0 la s\u00e9cheresse chez le s\u00e9same. Ces r\u00e9sultats sont d’une importance cruciale dans le contexte du changement climatique, non seulement pour assurer la s\u00e9curit\u00e9 alimentaire mais aussi pour pr\u00e9server les pr\u00e9cieuses ressources en eau, notamment dans les r\u00e9gions arides, ce qui constitue une solution pertinente et durable pour l’ agriculture du futur.<\/p>\n\n\n\n

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

Kouighat, M., Channaoui, S., Labhilili, M., El Fechtali, M., & Nabloussi, A. (2020). Novel genetic variability in sesame induced via ethyl methane sulfonate. Journal of Crop Improvement<\/em>, 35<\/em>(5), 654-665.<\/p>\n\n\n\n

Kouighat, M., Hanine, H., El Fechtali, M., & Nabloussi, A. (2021). First report of sesame mutants tolerant to severe drought stress during germination and early seedling growth stages. Plants<\/em>, 10<\/em>(6), 1166.<\/p>\n\n\n\n

Kouighat, M., Hanine, H., El Fechtali, M., & Nabloussi, A. (2023a). Assessment of some sesame mutants under normal and water-stress conditions. Journal of Crop Improvement<\/em>, 37<\/em>(3), 361-377.<\/p>\n\n\n\n

Kouighat, M., Nabloussi, A., Kettani, R., Fakhour, S., El Fechtali, M., & Hamdani, A. (2023b). Drought-tolerant sesame mutant lines assessed by physiological traits and stress indices under water deficit conditions. Journal of Agriculture and Food Research<\/em>, 14<\/em>, 100842.<\/p>\n\n\n\n

Kouighat, M., Kettani, R., El Fechtali, M., & Nabloussi, A. (2023c). Exploring mechanisms of drought-tolerance and adaptation of selected sesame mutant lines. Journal of Agriculture and Food Research<\/em>, 100911.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Par : Abdelghani Nabloussi, Mohamed Kouighat et Mohamed El Fechtali (UR-Am\u00e9lioration de Plantes et Conservation de Ressources Phyto-G\u00e9n\u00e9tiques, INRA CRRA de Mekn\u00e8s). La r\u00e9action des plantes aux stress abiotiques, comme la s\u00e9cheresse, est influenc\u00e9e par diff\u00e9rents facteurs tels que l’environnement, … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,99],"tags":[33,309,77,279,18,234],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3604"}],"collection":[{"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3604"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3604\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3626,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3604\/revisions\/3626"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3604"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3604"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3604"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}