IDENTIFICATION DES M DIOP DE DAKAR UTANTS DE NIEBE

IDENTIFICATION DES M DIOP DE DAKAR UTANTS DE NIEBE

Généralités sur le Niébé (Vigna unguiculata)

Origine, domestication et évolution 

Les spéculations antérieures sur l’origine et la domestication du niébé reposaient sur des preuves botaniques et cytologiques, des informations sur sa répartition géographique, les pratiques culturelles et historiques (Faris, 1965). L’origine précise du niébé cultivé a été une question d’étude et de discussion pendant de nombreuses années. Cependant, toutes les preuves actuelles suggèrent que le niébé est originaire de l’Afrique australe, même s’il est par contre difficile de savoir où exactement il a été domestiqué pour la première fois (Timko et al., 2008). Des études antérieures basées sur l’origine et les descriptions morphologiques du niébé cultivée ont montré que l’Afrique occidentale ou centrale pourrait être le centre de domestication du niébé (Faris, 1965). Cependant, une autre étude basée sur les marqueurs moléculaire a montré qu’une domestication précoce s’est produite dans le Nord-Est de l’Afrique, en même temps que le sorgho (Sorghum bicolor) et le mil chandelle (Pennisetum glaucum) au troisième millénaire avant J.C. (Coulibaly et al., 2002). Les processus de domestication divergente tels que l’étude basée sur les SNP (single nucleotide polymorphism) ont mené ainsi à la formation de deux pools de gènes : l’un en Afrique de l’ouest et l’autre en Afrique de l’est (Huynh et al., 2013). Selon Singh et al. (2000), le niébé a fait le tour de l’Europe en passant par l’Afrique du nord et en Inde respectivement vers 300 et 200 ans avant J.C., il a poursuit son évolution vers l’Asie du sud-est, puis l’Afrique tropicale. Il a été introduit par les espagnoles aux Antilles au 16ème siècle (Purseglove, 1968), puis en Amérique centrale lors de la traite des esclaves au 17ème siècle et en Amérique du sud au 18ème siècle (Singh et al 1997). 

 Taxonomie et description botanique 

Le niébé [Vigna unguiculata (L) Walp.] appartient au groupe des dicotylédones, à l’ordre des Fabales, à la famille des Fabaceae, à la sous famille des Faboideae, à la tribu des Phaseoleae, à la sous tribu des Phaseolinea, au genre Vigna, à l’espèce unguiculata et à la sous-espèce unguiculata (Maréchal et al., 1978 ). 4 Vigna unguiculata est une légumineuse herbacée, autogame avec un cycle végétatif compris entre 0 à 150 jours. Il contient 22 chromosomes (2n=2X=22). Sa croissance est dressée, semi dressée, prostrée rampante ou grimpante. Il a un système racinaire développé et des branches épaisses (Timko et al., 2007). La tige de section circulaire, est grêle parfois cannelée et glabre. Les deux premières feuilles sont opposées, sessiles et entières et les feuilles suivantes alternes, pétiolées et trifoliés. Les fleurs de couleur blanche, jaunâtre, bleu pâle, rose ou violette, sont à l’extrémité d’un long pédoncule, formant des grappes axillaires. Les gousses, indéhiscentes, de formes cylindriques plus ou moins comprimées, voire aplatie, sont dressées par paire (Brice et al., 2016). La couleur des graines est soit blanc-crème, verte, marronne, rouge, brune ou noire. (Timko et al., 2008). 2. Importances Le niébé (Vigna unguiculata L Walp.) constitue un aliment de base en Afrique par le fait que ses feuilles, ses gousses vertes et sèches sont susceptibles d’être consommer et commercialiser. Il est cultivé et consommé largement en Asie, en Amérique du sud et du centre, aux Caraïbes, aux Etats-Unis, au moyen orient et en Europe australe (Cissé et hall 2007). Les feuilles juvéniles et les gousses immatures sont consommées sous forme de légume. Ses besoins en azote sont peu élevés; ses racines sont munies de nodosités peuplées de bactéries (Rhizobiums) qui contribuent à la fixation de l’azote atmosphérique (Dugje et al., 2009). Les racines du niébé sont consommées au Soudan et en Éthiopie et les graines brûlées sont parfois utilisées comme substitut du café (Girija et Dhanavel, 2009 ; Gnanamurthy et al., 2013). Les graines renferment 23-25% de protéines, 50-67% d’amidon, des vitamines B tel que l’acide folique qui joue un rôle capital dans la malformation chez le nouveau-né est et des microéléments essentiels (fer, calcium et zinc) (Timko et al., 2008). Elles représentent aussi une précieuse source de revenus pour l’homme ainsi que du fourrage pour les animaux (Traore et al., 2014), pendant la saison sèche dans plusieurs régions d’Afrique de l’ouest. Le profil nutritionnel du niébé est comparable à celui des autres légumineuses avec une faible teneur en graisse et une teneur en protéines deux à quatre fois beaucoup plus élevée que celle des céréales et des tubercules. Ses protéines de stockages comparées à celles des céréales et des animaux sont respectivement riches en acides aminés, lysine et tryptophane et pauvres en méthionine et en cystéine (Timko et al 2008). 5 Du point de vue Agronomique le niébé est bien adapté aux conditions climatique, édaphique, technologie et socioéconomique de l’Afrique subsaharienne. Ainsi, Il joue un rôle capital en Afrique à cause de :  Son adaptation à la sècheresse du fait de variétés à cycles très courts ;  Son haut potentiel de fixation biologique de l’azote dans les aires de cultures traditionnelles dont les sols sont;  Sa tolérance aux hautes températures durant son stade végétatif ; de température du sol (18-28 ° C)  Son bon comportement sous l’ombrage ;  Sa croissance végétative rapide ;  et ses multiples usages comme légume vert (feuilles et gousses), graines sèches et fourrage (Cisse et al., 2017). 3. La production La production mondiale du niébé est estimée à 5,5 millions de tonnes de graines sèches sur une superficie totale cultivée est 10,5 millions ha (FAOSTAT, 2010). Le Nigeria est le premier producteur mondial de niébé avec une production annuelle de 2 950 000 tonnes en 2013 (FAO, 2013). Ce qui fait de l’Afrique de l’ouest le premier producteur et consommateur de niébé dans le monde avec une superficie cultivée de 9,8 millions ha/an sur 12,5 millions d’ha/an (CGIAR, 2001). Le Sénégal fait partie des principaux pays producteurs en Afrique de l’ouest avec une superficie totale en niébé estimée à 90 685 ha en 2001. Les régions Nord de Louga et Saint-Louis représentent la plus importante zone de culture de niébé avec environ 65% de la superficie totale, suivi du Centre-Nord de Diourbel et Thiès avec 29% (Cissé et Hall 2003). 

 Les contraintes 

Malgré son importance, la production du niébé dépend de plusieurs contraintes d’ordre abiotiques et biotiques. 

 Les contraintes abiotiques 

Le stress abiotique est généralement dû à plusieurs facteurs parmi lesquels la température, la sécheresse et la salinité. Cependant, ces facteurs limitent considérablement la production des cultures. Même si le niébé comparé à d’autres cultures est beaucoup plus tolérant à la sécheresse, ce dernier facteur fait partie des contraintes abiotiques les plus significatives à sa croissance et à son rendement. Cependant, des précipitations irrégulières 6 pendant la saison des pluies peuvent affectées la croissance des plantes et la floraison d’où une réduction importante du rendement en grains et de la production totale de biomasse (Timko et al., 2008). En plus de ces contraintes, il y a également les facteurs biotiques qui impactent négativement la production du Niébé. 4.2. Les contraintes biotiques : les nématodes Les contraintes biotiques peuvent causer des pertes de rendement très élevées (Cissé et Hall, 2003). Elle sont causées principalement par les maladies fongiques, les insectes, les virus, les bactéries, les plantes parasites et les nématodes (Dita et al., 2006). Ces derniers constituent une des contraintes majeures de la production de niébé en Afrique (Timko et al., 2008). 

Description des nématodes phytoparasites 

Les nématodes phytoparasites sont des vers microscopiques, ronds en forme d’aiguille. Ils présentent une très grande variabilité de forme et leur taille est comprise entre 0,25 mm à plus de 1 mm, mais peuvent atteindre parfois 4 mm. Certaines femelles perdent leur forme effilée pendant leur croissance et prennent une forme de poire, de citron, de rein ou sphérique (Figure 1). Les nématodes phytoparasites diffèrent des autres nématodes non parasites (bactérivores, fongivores, omnivores et carnivores) par la présence d’un stylet buccal. Ce dernier leur permet non seulement d’injecter des enzymes dans les cellules et les tissus végétaux, mais aussi d’en extraire leur contenu (Coyne et al., 2010). Figure 1 : Meloidogyne spp. mâle adulte (A) ; larve de deuxième stade (B) ; femelle adulte (C) ; an : anus ; bm : bulbe médian de l’œsophage ; gl.oes : glande basale de l’œsophage ; int : intestin ; oe : œuf ; ov : ovaire ; sp : spicules copulateurs ; st : stylet ; t : testicules ; v : vulve (De Guiran et Netscher., 1970) 

Taxonomie et diversité génétique des nématodes 

Taxonomie

 La classification des nématodes était souvent remise en question et n’était basée que récemment sur les principes de la systématique phylogénétique. Ainsi, les données moléculaires et morphologiques ont été utilisées pour établir une nouvelle classification globale avec uniquement des taxons monophylétiques. Depuis que la systématique phylogénétique est devenue généralement acceptée et que l’informatique et les techniques moléculaires d’analyse phylogénétique ont été développées, la systématique des nématodes a connu une révolution conceptuelle et méthodologique (Coomans, 2002). Elle est actuellement en pleine mutation avec les phylogénies moléculaires qui sont de plus en plus pertinentes. Cependant, la systématique la plus récente et la plus utilisée est celle proposée par De Ley et Blaxter (2002). Exemple de la classification de Meloidogyne : Embranchement : Nematoda, Potts, 1932 Classe : Chromadorea, Inglis, 1983 Ordre : Rhabditida, Chitwood, 1933 Sous-ordre : Tylenchina, Thone, 1949 Infra-ordre : Tylenchomorpha, De Ley and Blaxter, 2002 Super-famille: Tylenchoidea, Orley, 1880 Famille: Meloidogynidae, Skarbilovich, 1959 Sous-famille: Meloidogyninae, Skarbilovich, 1959

Diversité génétique des nématodes

 Les nématodes peuvent être classés en différents groupes selon plusieurs critères. Suivant les parties qu’ils parasitent, ils peuvent être classés en deux groupes : les nématodes des parties aériennes et les nématodes des parties racinaires. Par ailleurs, selon leur comportement alimentaire et leur mobilité, les nématodes sont classés en quatre groupes : les semi-endoparasites, les endoparasites sédentaires, les endoparasites migrateurs et les ectoparasites. Aujourd’hui, 4 100 espèces de nématodes phytoparasites ont été identifiées à travers le monde (Decreamer et Hunt, 2006). Les plus communes sont les espèces du genre Meloidogyne (nématodes cécidogenes à galles), Heterodera et Globodera (nématodes à kystes), Pratylenchus (nématodes de la lésion de la racine), Radopholus similis (nématode fouisseur), Rotylenchulus (nématode réniforme) et Xiphinema (le seul nématode à vecteur 8 viral) (Jones et al., 2013). Généralement de petite taille, ils présentent une grande variété d’interactions avec leurs hôtes (Jones et al., 2013). Collectivement ils représentent une contrainte importante pour la sécurité alimentaire. En effet, les dommages qu’ils causent, sont estimés à 80 milliards de dollars américains par an (Nicol et al., 2011). 

 Cycle de vie 

Les nématodes ont selon les groupes des cycles de vie différents. Leur cycle de développement est typiquement divisé en 6 stades (œuf, 4 juvéniles et adulte). La durée de chacun de ces stades et du cycle biologique complet diffère selon les espèces et dépend de facteurs comme la température, la teneur en eau et la plante hôte (Coyne et al., 2010). Selon Caporalino et al. (2009) le cycle de vie des nématodes à galles se déroule en 2 phases :  La phase d’invasion racinaire au stade larvaire ;  Et la phase d’élaboration d’un site nourricier à l’intérieur de la racine permettant l’établissement du parasite (Figure 2). Plusieurs cycles peuvent se succéder en une année. Le taux d’infestation peut atteindre 100 à 200 000 larves/kg de sol, sur des profondeurs pouvant aller jusqu’à plus de 30 cm (De Guiran, 1983). Le temps d’éclosion est diffèrent pour l’ensemble des œufs qui sont capables de résister au froid et à la sécheresse pendant plusieurs années (5-6 ans) (Caporalino et al., 2009). Le juvénile de deuxième stade (J2), stade infectieux, vermiforme et mobile, migre à travers le sol et entre dans la racine d’une plante hôte. Il devient sédentaire et subit des changements morphologiques du fait qu’il se nourrit de cellules nourricières spéciales (cellules géantes). Ces dernières sont indispensables pour une relation hôte-parasite réussie. La femelle adulte se nourrit des mêmes cellules géantes jusqu’à la fin de sa durée de vie. Le mâle ne se nourrit pas et quitte la racine pour aller à la rencontre d’une femelle selon son mode de reproduction (amphimixie ou parthénogénèse) ou reste dans le sol et finalement mourir (Einsenback et Triantaphyllou, 1991).