Dissection génétique de la tolérance du blé dur (Triticum turgidum sp. Durum) aux conditions de chaleur de la Vallée du Fleuve Sénégal

Abstract

Le blé est une culture vivrière majeure en Afrique de l'Ouest, mais sa production est considérablement limitée par une chaleur intense. La vallée du fleuve Sénégal (Guinée, Mali, Mauritanie et Sénégal) est une zone de production agricole importante en Afrique subsaharienne où les rizières sont laissées en jachère pendant la saison froide à cause des températures minimales basses (16 °C) alors que les températures maximales supérieures à 30 °C sont aussi stressantes pour la culture du blé. Cette saison froide a été utilisée pour tester le comportement des génotypes de blé dur dans la vallée. L’objectif était d’identifier des variétés tolérantes à la chaleur et de détecter des régions chromosomiques responsables de cette tolérance par une étude d’association génomique. Des variétés traditionnelles et des lignées élites modernes, dont plusieurs de l'ICARDA et du CIMMYT, ont été évaluées pour la réponse au stress thermique dans deux sites de la vallée (Fanaye, Sénégal et Kaédi, Mauritanie) pendant la saison froide 2014 -2015 et 2015-2016. Le rendement grain maximal est de 6 t ha-1, obtenu après seulement 90 jours entre le semis et la récolte. Les caractères phénologiques (épiaison, maturité et durée de remplissage des grains) et les composantes de rendement (poids de mille grains, densité des épis et biomasse) ont montré une grande variabilité phénotypique et un effet significatif sur la performance du rendement grain. L'adaptabilité des variétés est testée par l'indice d'adaptation obtenu à partir du modèle AMMI. L’utilisation de l’indice de sélection combinant le potentiel de rendement et la stabilité a permis d’identifier des génotypes très performants et stables. La dissection du rendement dans ses composantes a révélé que la biomasse et la fertilité des épis sont les caractères les plus déterminants pour l'adaptation à la chaleur. L’analyse du déterminisme génétique de l’adaptation à la chaleur a permis d’identifier 32 loci à caractère quantitative (QTL) associés aux différents caractères agronomiques sur les 14 chromosomes. Sept QTL sont associés au rendement grain en soi, 16 QTL contrôlent les composantes du rendement (poids de 1000 grains, biomasse aérienne, indice de récolte, nombre de grains /m2 et grain /épi) et neuf QTL sont liés à l'adaptation phénologique (date d’épiaison, maturité physiologique et hauteur de la plante). Après validation, ces régions génomiques pourraient être utilisées pour le pyramidage des QTL de tolérance à la chaleur, tandis que les marqueurs SNP sous-jacents pourraient être utilisés pour accélérer le processus de sélection, facilité par la sélection assistée par ADN.