Amélioration Génétique de la Résistance à la Rouille jaune de Variétés Locales de Blé Tendre

ORIGINE ET CLASSIFICATION DU BLE TENDRE

Origine géographique

Rechercher l’origine du blé tendre, revient à évoquer l’ensemble des blés historiquement cultivés, diploïdes, tétraploïdes et hexaploïdes, et à identifier leurs ascendants sauvages ainsi que leurs sites de domestication. Toutefois, cette question n’est pas facile car, d’une part, il existe de considérables modifications morpho-physiologiques entre les blés cultivés actuels et leurs ancêtres, et, d’autre part, seul un petit nombre d’entre eux est actuellement cultivé dans les mêmes territoires que ceux où ils ont été domestiqués. Le blé tendre est apparu entre 5000 et 6000 ans avant Jésus-Christ dans le croissant fertile puis s’est dispersé en Europe à partir de la Grèce (Doussinault et al., 1992). C’est à partir de cette zone que les blés ont été diffusés vers l’Afrique, l’Asie et l’Europe. La route la plus ancienne de diffusion des céréales vers les pays du Maghreb fut à partir de la péninsule italienne et de la Sicile (Bonjean, 2001 in Boulal et al., 2007). Chapitre I. Importance, origine et caractéristiques botaniques du blé – 10 – Diverses découvertes archéologiques ont permis d’établir une carte assez détaillée incluant diverses étapes de l’expansion de la culture des blés à partir du croissant fertile au cours du huitième et septième millénaires avant l’an 2000 (figure 2). Figure 2. Carte de la diffusion de la culture du blé (Alain Bonjean, 2001) 

Origine génétique 

Le blé hexaploïde, T. aestivum à génome (BBAADD), est très vraisemblablement apparu uniquement après la domestication des blés diploïdes et tétraploïdes. On ne connaît pas d’ancêtre sauvage au blé hexaploïde cultivé : il existe bien une forme dite « semi-sauvage » de blé hexaploïde vêtu et à rachis fragile au Tibet, connue comme la ssp. tibetanum, qui est une forme adventice présente localement dans certains champs d’orge et de blé, mais, comme on ne connaît pas en Chine de formes de blés tétraploïdes sauvages cultivées ou ayant été cultivées, on considère que ce type de blé est issu d’un blé hexaploïde conventionnel par une mutation en retour à épi fragile. La filiation génétique des blés est complexe et incomplètement élucidée. Le croisement naturel Triticum monococcum (génome A) X Aegilops (bicornis, speltoides, longissima ou searsii) (génome B) a permis l’apparition d’un blé dur sauvage de type AABB (Triticum turgidum ssp. dicoccoïdes), qui a ensuite progressivement évolué vers Triticum turgidum ssp. Dicoccum, puis vers Triticum durum (blé dur cultivé).  Le génome du blé tendre (Triticum aestivum L.) est constitué de trois génomes A, B et D et résulte de l’hybridation successive de génomes diploïdes et tétraploïdes avec des génomes diploïdes. La première hybridation s’est faite entre Triticum urartu Thum. Ex. Gandil. (AuA u , 2n=14) et Aegilops speltoïdes de la section Sitopsis (BB, 2n=14) (Dvorak et al., 1998). Cette hybridation est à l’origine de l’apparition du blé tétraploïde, Triticum turgidum L. (2n= 28, AABB), dont la diversification a donné naissance à plusieurs groupes variétaux distincts dont Triticum turgidum var. durum et Triticum turgidum diccocoïdes. Très probablement, le blé hexaploïde, a pour origine géographique le Nord-Ouest de l’Iran et/ou le Nord-Est de la Turquie et résulte de l’hybridation entre blé tétraploïde cultivé – vraisemblablement ssp. parvicoccum ou ssp. dicoccon à génome (AABB) et la graminée sauvage, Aegilops taushii à génome (DD), suivie de doublement chromosomique spontané (McFadden et Sears, 1946). Le croisement naturel entre Triticum turgidum diccocoïdes (AABB) et l’espèce sauvage Aegilops tauschii (DD) donna naissance au blé tendre (figure 3). Figure 3. Phylogénie des blés (Liao et al., 2008).La figure 4 illustre respectivement les épis des Triticum décrites et le schéma évolutif des blés. Figure 4. Epis de différents Triticum Il existe une grande variabilité des formes de T. aestivum, qui regroupe plusieurs sous-espèces à grain nu ou vêtu, du fait que l’espèce aurait une origine polyphylétique, résultant d’un nombre incertain de croisements indépendants entre divers génotypes de blés tétraploïdes et plusieurs formes d’A. taushii. Tableau 2. Caractérisation génétique des différentes sous-espèces de blé hexaploïde, T. aestivum (d’après Feldman, 2001). Sous-espèces Génotypes * Phénotypes spelta vavilovii macha aestivum compactum sphaerococcum TgTgqqccSS TgTgQQccSS TgtgqqccSS TgtgQQccSS TgtgQQCCSS TgtgQQccss épi à épillets solides (vêtus) ; épi et grains normaux épi à épillets solides (vêtus) ; épi et grains normaux épi à épillets solides (vêtus) ; épi et grains normaux épi facilement battable ; épi et grains normaux épi facilement battable ; épi compact et grains normaux épi facilement battable ; épi normal et grains sphériques *Gènes concernés : Tg (glumes adhérentes au grain – 2DL) ; Q (épi facilement battable à la récolte – 5 AL) ; C (épi compact –2DL) ; S (grain sphérique – 3DS).Le génome de Triticum aestivum a une taille de 16 milliards de paires de bases d’ADN. Les 42 chromosomes sont organisés en trois séries de 7 chromosomes appartenant aux génomes A, B et D. Sears et Sears (1978) identifient et décrivent les différents chromosomes du blé tendre par monosomie, produisant un stock d’aneuploïdes de la variété chinese spring, très utilisée pour la cartographie génique. Les chromosomes des génomes A, B et D présentent une similitude génétique (synthénie) malgré leurs origines différentes. Les paires d’un même groupe sont homéologues, mais ne s’apparient pas entre eux à la méiose, seuls les chromosomes homologues s’apparient (AA vs BB vs DD). Ce phénomène est contrôlé génétiquement essentiellement par le gène Ph1, situé sur le bras long du chromosome 5B (Gill et al., 1993). De ce fait le blé tendre se comporte, au moment de la méiose, comme un diploïde.

Classification botanique

Les principales espèces de céréales cultivées appartiennent à la famille des poaceaes : blé tendre, blé dur, maïs, riz, avoine, seigle, millet, sorgho (Molinié et al., 2005). Le blé tendre est une monocotylédone de la famille des Poaceaes, de la tribu des Triticées. Tableau 3. Nomenclature des blés cultivés actuels et de leurs espèces apparentées les plus directes (d’après Van Slageren, 1994). Règne Plantae Sous-règne Tracheobionta Division Magnoliophyta Classe Liliopsida Sous-classe Commelinidae Ordre Cyperales Famille Poaceae Sous-famille Pooideae Tribu Tritceae Genre Triticum Nom binominale Triticum aestivum L. 1753 Espèces et sous-espèces Noms communs Triticum monococcum L. ssp. aegilopoides (Link) Thell. ssp. monococcum Triticum urartu Tum ex. Gand. Engrain sauvage Engrain cultivé ou Petit Épeautre Pas de nom commun (forme sauvage)

Principales variétés de blé tendre cultivées en Algérie

Les principales variétés de céréales cultivées en Algérie sont issues de la sélection généalogique effectuée à partir d’individus prélevés dans les populations locales, d’introduction ou crées par hybridation. Cependant, malgré la grande richesse des ressources génétiques, les variétés connues actuellement présentent un spectre assez réduit au regard de la diversité des conditions agro climatiques de l’Algérie pour plusieurs raisons, dont quelques unes sont liées à une méthodologie d’amélioration empirique, d’autres à l’introduction précipitée de matériel végétal présentant des caractéristiques d’adaptation spécifique (Ait kaki, 2007). Selon le bulletin des variétés des céréales autogames du Centre National de Contrôle et de Certification des semences et plants (CNCC, 2015), il existe en Algérie une large gamme de variétés de blé tendre, parmi les plus utilisées on note : Triticum timopheevii (Zhuk.) Zhuk. ssp. armeniacum (Jakubz.) van Slageren ssp. timopheevii Triticum turgidum L. (Thell.) ssp. dicoccoides (Körn ex. asch. & Graebn.) Thell. ssp. dicoccon (Shrank) Thell. ssp. paleocolchicum (Men.) A. Löve & D. Löve ssp. parvicoccum * Kislev ssp. durum (Desf.) Husn. ssp. turgidum ssp. polonicum (L.) Thell. ssp. turanicum (Jakubz.) A. Löve & D. Löve ssp. carthlicum (Nevski.) A. Löve & D. Löve Triticum zhukovskyi Men & Er. Triticum aestivum L. ssp. spelta (L.) Thell. ssp. macha (Dek. & Men.) MK ssp. aestivum ssp. compactum (Host) MK ssp. sphaerococcum (Percival) MK T. timopheevii sauvage T. timopheevii cultivé Amidonnier sauvage Amidonnier cultivé Blé de Géorgie Pas de nom commun Blé dur Blé poulard Blé de Pologne Blé Korassan Blé de Perse Pas de nom commun Grand Épeautre Pas de nom commun Blé tendre ou Froment Blé compact ou Blé hérisson Blé sphérique ou blé indien  Ain Abid, blé originaire d’Espagne, à port demi-dressée, à précocité moyenne. Présente un épi pyramidal et lâche, à grains ovoïdes et roux. Variété à haut rendement, résistante à l’oïdium, à la fusariose et à la séptoriose. – Mahon Démias, blé introduit par les colons français en Algérie. Il est rustique et tardif. Doté d’une paille haute, à pilosité. Cette variété est à semer en zones sèches et sur les sols légers. – Akhamokh, originaire du Mexique (CIMMYT), sélection du croisement Irena/Badax//Pastor CMSS96 M05638T-040Y-010S-010M-00S-4M-0Y. Plante à port demidressé à demi-étalé, à tige moyenne. Epi de forme fusiforme, demi-lâche à demi-compact, grain blanc, .allongé. Variété à rendement élevé, résistant à la rouille jaune et à la fusariose. – Arz, variété introduite du Mexique (CIMMYT). Pédigrée : Mayo 54 ILR64/ ‘’TAC S’’. Plante à port dressé et longue tige. Epi de forme pyramidale, coloré et lâche à grain roux et de forme ovoïde, à rendement élevé, résistant à l’oïdium sur épi, à la rouille jaune, fusariose et septoriose. – Boumerzoug, originaire du Mexique (CIMMYT), sélection du croisement : CMSS93B00255S-48Y-010M-010Y-010M-7Y-0M-4KBY-0KBY-0M. Port au tallage demidressé à paille courte. Epi pyramidale, demi-lâche à demi-compact, à grain ovoïdes et roux. Variété à rendement élevé et présente une résistance à l’oïdium sur épi, à la rouille brune et jaune et à la fusariose. – – Massine, obtenue de la sélection : Pastor CM85295-001TOPY-2M-0Y-0M-3Y-0M-0SY, originaire du Mexique. Port au tallage demi-dressé, tige moyenne. Epi lâche à bords parallèles. Grain blancs de forme allongée. Variété à rendement élevé et présente une résistance à l’oïdium sur épi, à la rouille jaune, la fusariose et à la septoriose. – Tidis, obtenue de la sélection du croisement ERENACM91575-OM-0Y-2M-0Y, obtenteur le CIMMYT. Plante à port dressé, tige courte. Epi à bords parallèles et lâche. Les grains sont ovoïdes et blancs. Variété hautement productive et résistante à la rouille brune et jaune et à la fusariose. Chapitre I. Importance, origine et caractéristiques botaniques du blé – 16 – – Hodna, originaire de la Syrie, obtenteur Acsad. Plante à port dressé, tige à hauteur moyenne, épi de forme pyramidale à grains ovoïdes et roux. Présente un rendement élevé et résistante à l’oïdium sur feuille et sur épi, à la rouille brune et jaune, à la fusariose et à la septoriose. – Florence Aurore, originaire de Tunisie, sélection du croisement FLORENCE x AURORE 588, obtenteur INRA Tunis. Port au tallage dressé, tige longue, épi blanc, fusiforme, très lâche. Grain ovoïde et blanc. Variété à haut rendement et résistante à l’oïdium sur feuille, à l’oïdium sur épi, à la rouille brune et jaune, à la fusariose et à la septoriose. – Anza, d’origine américaine (Californie), introduite depuis 1978, sélection du croisement Lr/N10B//3*Ane II8739-4R-1M-1R, connue en Algérie sous le nom de Ghriss 75. Variété précoce et très productive, grâce à son tallage-épi élevé. – Hidhab1220, est une variété précoce à paille moyenne et à épi long. Elle est résistante à la verse et à la rouille brune. Hidhab présente de bonnes caractéristiques technologiques pour la panification (Fellahi et al., 2013). – Anapo, originaire d’Italie, pedigree: EG-52x BEL 118. Plante à port au tallage demi-dressé, tige moyenne. À maturité l’épi est blanc à bords parallèles, demi-lâche à demi-compacte. Les grains sont ovoïdes et blancs. Variété à rendement élevé et résistante à l’oïdium sur feuille, à l’oïdium sur épi, à la rouille brune à la rouille jaune, à la fusariose et à la septoriose. – Rmada, originaire d’Algérie (ITGC Sétif), pedigree: Acsad 885. Variété à haut rendement, port au tallage dressé et tige moyenne. Epi lâche de forme pyramidale. Résistante à l’oïdium sur feuille, et sur épi, à la rouille brune à la rouille jaune, à la fusariose et à la septoriose.