BACKCROSS1 D’ARACHIDE (Arachis hypogaea L.) ISSUE DU CROISEMENT ENTRE UNE VARIETE CULTIVEE (FLEUR11) ET UNE ESPECE SAUVAGE

BACKCROSS1 D’ARACHIDE (Arachis hypogaea L.) ISSUE DU CROISEMENT ENTRE UNE VARIETE CULTIVEE (FLEUR11) ET UNE ESPECE SAUVAGE

L’arachide (Arachis hypogaea L.) est une légumineuse allotétraploïde autogame (2n = 4x = 40) largement cultivée dans le monde et particulièrement au Sénégal où elle constitue la première culture. Cependant, les rendements de l’arachide ont été très fluctuants ces 10 dernières années principalement à cause des variations de la pluviométrie au Sénégal. Par ailleurs, la base génétique de l’arachide cultivée est étroite ce qui rend difficile l’accès à la variabilité nécessaire aux sélectionneurs pour répondre aux principales contraintes liées à sa production. Dans ce contexte, un programme d’élargissement de la base génétique de l’arachide cultivée a été initié au CERAAS. Il consiste à puiser dans les ressources génétiques des espèces sauvages apparentées à l’arachide pour améliorer l’adaptabilité et la productivité des variétés cultivées. Un croisement interspécifique entre une espèce tétraploïde synthétique sauvage ISATGR 52B (A. duranensis x A. valida )4x et une variété cultivée FLEUR11 a été fait en vue d’élargir le pool génétique de la variété cultivée et d’introgresser les QTL intéressants présents chez l’espèce sauvage. Comme préalable à ce programme, dans cette étude, une carte génétique a été construite à partir de 108 lignées BC1F1 et de 157 marqueurs SSR. Cent vingt (120) locus ont été cartographiés dans 22 groupes de liaison, couvrant une distance totale de 1458 cM avec une distance moyenne de 12,1 cM entre deux marqueurs adjacents. Le taux de polymorphisme observé entre les parents est 59,4%. Vingt six pourcent (26%) des marqueurs présentent une distorsion de ségrégation (P< 0,05). La comparaison de cette carte avec une carte consensus montre une correspondance de 19 groupes de liaison de la carte établie avec une parfaite conservation de l’ordre des marqueurs dans la plupart de ces groupes de liaison. Bien que des efforts additionnels soient nécessaires pour atteindre une saturation de la carte produite, ces résultats posent les bases de son utilisation pour piloter les introgressions des segments sauvages dans le fond génétique de la variété cultivée et pour caractériser des populations développées.

Depuis plusieurs millénaires, l’homme a sélectionné et amélioré les espèces végétales. Les espèces sauvages apparentées aux plantes cultivées sont les ancêtres des variétés modernes cultivées. Elles ont fourni aux sélectionneurs, la matière génétique pour améliorer la qualité nutritionnelle et la productivité des plantes cultivées, l’adaptation aux conditions climatiques extrêmes ou la résistance aux parasites et maladies agricoles (IUCN, 2010). Plusieurs auteurs ont exploité cette potentialité naturelle des espèces sauvages pour l’amélioration génétique d’espèces végétales cultivées (Stalker 1984; Garcia et al., 1995; 1996; Sarr 2008; Fonceka et al., 2012). x A. valida)4x et une variété cultivée FLEUR11 a été réalisé. Pour piloter les introgressions des segments chromosomiques sauvages dans le fond génétique de la variété cultivée et caractériser les populations développées, il est indispensable de construire des cartes génétiques sur ces populations.  Les cartes génétiques de liaison des espèces de plantes cultivées sont en effet, utilisées sur plusieurs plans en sélection ou en recherche génomique notamment pour l’identification et la cartographie des gènes et QTL (Quantitative Trait Loci) contrôlant des traits morphologique, physiologique et économique.

Généralités sur l’arachide

L’arachide fait partie de la grande famille des légumineuses. Cette famille est divisée en trois (03) sous-familles : les Mimosoideae, les Caesalpinoideae et les Papilionoideae. C’est dans cette dernière sous-famille que l’on retrouve la plupart des légumineuses cultivées à haute importance économique. L’arachide appartient à la tribu des Aeschynomeneae, la sous- tribu des Stylosanthenae et au genre Arachis. Le genre Arachis comprend 80 espèces décrites qui ont été réparties en 9 sections en fonction de leur morphologie, de leurs caractéristiques chromosomiques et de leur compatibilité de croisement (Krapovickas et Gregory, 1994; Valls et Simpson, 2005). Les sections Arachis et Rhizomatosae sont composées d’espèces diploïdes (2n=2x=20, 2n=2x=18) et d’espèces tétraploïdes (2n=4x=40) (Smartt et Stalker, 1982) de génome A, B, AB et D. L’arachide cultivée appartient à la section Arachis dans laquelle 29 espèces diploïdes et tétraploïdes ont été décrites. L’arachide cultivée (Arachis hypogaea L.) est une plante originaire d’Amérique du Sud, autogame, allotétraploïde (2n=4x=40), issue d’un évènement relativement récent d’hybridation entre deux espèces diploïdes sauvages de génomes A et B suivi d’un doublement spontané des chromosomes. Elle a été introduite dans la plupart des pays tropicaux à partir du XVI siècle (Pattee et Thomas, 1995). La plante est extrêmement plastique; les températures optimales pour son développement se situent entre 20 et 35°C; mais sa croissance est inhibée en deçà de 10° et au-delà 45°C (Bockelee-Morvan A., 1974). L’arachide cultivée a été subdivisée en deux sous-espèces A. hypogaeas sp. Hypogaea et A. hypogaea sp. fastigiata.

Importance de l’arachide

L’arachide est cultivée sur tous les continents, dans les zones tropicales et subtropicales avec une production totale de 41,2 millions de tonnes sur une superficie de 24,7 millions d’hectares (FAO, 2012). C’est une culture très importante au Sénégal tant du point de vue économique que du point de vue alimentaire. Elle occupe 50 % des superficies cultivées (Tossim, 2011). La production arachidière donne lieu à une intense activité de transformation industrielle pour la fabrication d’huile destinée à la consommation et de tourteau utilisé comme aliment de bétail. L’arachide est également une culture vivrière et, à ce titre, elle intervient pour une large part dans la couverture des besoins alimentaires des populations. Ses fanes constituent un excellent fourrage pour le bétail. Du point de vue alimentaire, l’arachide est un protéagineux possédant une valeur énergétique et nutritionnelle importante. Selon Schilling (1996), la teneur de l’huile d’arachide en certains acides gras est très proche des recommandations actuelles de la FAO (Tableau 1).

Cependant, la production arachidière est très fortement fluctuante et dépend de paramètres externes au secteur. Les variations erratiques de rendement observées proviennent de trois facteurs essentiels : la faible productivité par actif rural et par surface cultivée avec des rendements qui baissent de 4% par an, l’extrême instabilité des cours mondiaux et la forte dépendance vis-à-vis des conditions climatiques. Cette dernière contrainte paraît très importante notamment dans le contexte de réchauffement climatique qui secoue actuellement tous les pays. Il s’avère donc important de construire un matériel végétal plus résistant avec des caractères agronomiques améliorés. L’un des moyens efficaces et très adoptés dans les approches de sélection des cultures consiste à exploiter la diversité génétique au sein de l’espèce pour faire face aux diverses contraintes liées à leurs productions.