Caractérisation morphométrique et génétique des populations de Sitophilus zeamais Motschulsky

Maïs (Zea mays L.) 

Présentation du maïs 

Le maïs, de son nom scientifique Zea mays. L, est une plante tropicale herbacée annuelle de la famille des graminées (Poacées) pouvant atteindre 5 m (Escalante et al., 2012). C’est une plante qui se multiplie à l’état naturel avec l’intervention de l’homme c’est ce qui pourrait expliquer son absence à l’état sauvage (Doré et Varoquaux, 2006). Il est originaire d’Amérique Centrale et du Mexique (Fukunaga et al ., 2005) ; introduit en Afrique vers le XVIème siècle par les explorateurs Portugais (Bassaler, 2000). Figure 9 : champ de maïs (source CNRA, 2006). I

 Systématique et variété de Zea mays 

Le maïs (Zea mays. L) ou blé d’Inde est constitué d’une seule espèce. Selon la classification classique, le maïs appartient à l’embranchement des Phanérogames, au sous_embranchement des Angiospermes, à la classe des Monocotylédones, de l’ordre des Glumâles et de la famille des Poaceae. Il est inclus dans la sous famille des Panicoidea et plus précisément dans la tribu des Maydea. De nos jours, avec la classification d’APG III (2009), le maïs appartient au clade des Angiospermes du clade des Monocotylédones et du clade des Commélinidées, à l’ordre des Poales qui renferme la famille des Poaceae réunissant la sous famille des Panicoidea et la tribu des Andopogonea. Au Sénégal, huit variétés de maïs sont répertoriées dont la plupart sont seulement à vocation culturale pluviale sauf la variété Noor 96 qui est à vocation culturale pluviale et irriguée. Les autres variétés rencontrées sont Xéewel gui, Doo Mer, Sooror, Gaaw Na, Jaboot, Goor Yomboul, Yaayi Séex (MAER, 2012). Ces différentes variétés sont principalement cultivées dans quatre zones : le Sénégal-Oriental, le Sine-Saloum, la Casamance et la vallée du Fleuve Sénégal (Fall et Lo, 2009). Au Mali, onze (11) variétés de maïs sont répertoriées dont les plus utilisées sont « Dembagnouma » et « Sotubaka ». Les autres variétés sont «Birgo, Diorobana, R22, Kabadiema, Kabablema, Niéleni, Sincouroufin, Wallé et N’zangaguéréni » (CNSM, 2018). En Guinée Conakry, sept variétés de maïs sont cultivées. Parmi celles-ci, la variété « Perta » qui est cultivée presque dans tout le pays. En moyenne Guinée, les variétés, « Kilissi  » et « Kilissi il 5 » sont utilisées. Au Fouta Djallon, les variétés « Diansangué » et « Langan » sont essentiellement répertoriées. La variété locale à cycle particulièrement long « Kaabè binyé » est cultivée en base Guinée de même « Kilissi 113 » (Camara, 1994). En Côte d’Ivoire, il existe sept variétés de maïs, cultivées dans diverses zones agroécologiques en association avec la plupart des cultures (CNSM, 2018). 

Diversité génétique du maïs (Zea mays L) 

La diversité génétique se rapporte à la variété des gènes, mais aussi à celle des allèles, et même à celle des structures chromosomiques. Le maïs a connu tout au long de son histoire une formidable évolution, par la sélection naturelle conduit par les cultivateurs et l’apparition et le développement des variétés hybrides (Bassaler, 2000). Il présente dix paires de chromosomes (2n=20) dont les chromosomes normaux sont sous forme de bâtonnets de longueurs inégales (Dabire, 2000). La séquence de référence du génome du maïs a été faite à partir de la lignée de référence B731 . D’après Tenaillon et al. (2010) la taille de ce génome est moyenne par rapport aux autres angiospermes. Il est égal à 2,5 milliards de paires de bases (Gallais et Ricroch, 2006). L’étude de la diversité génétique entre deux lignées de maïs a révélé un nombre de différences nucléotidiques moyen entre deux haplotypes (lignées) de l’ordre de 1,4% supérieur à la divergence observée entre le chimpanzé et l’homme (Buckler et al., 2006). Donc on peut considérer la diversité génétique entre deux lignées de maïs comme étant très élevée. Une comparaison de la région du gène bronze de deux lignées de maïs révèle une variation structurale énorme dépassant la variation nucléotidique (Fu et Dooner, 2002). Selon Morgante et al. (2005) 20% des gènes entre deux lignées de maïs diffèrent dans leur localisation. Ceci peut être dû à la duplication du génome du maïs, aux réarrangements chromosomiques et aux éléments transposables. 

 Production du maïs dans quelques pays d’Afrique de l’Ouest et du Centre

 Au Sénégal, pour la campagne agricole 2017/2018, la production de maïs est de 476 621 tonnes. Pour cette même campagne le taux d’importation du maïs s’élève à 207 490 tonnes. Ce qui fait que les besoins en maïs au cours de l’année 2018 s’élèvent à 684111 tonnes (CILSS/FAO/FEWS NET/PAM/GOUVERNEMENT, 2018). Au Mali la production de maïs dans les différentes zones de production en 2016 est de 2 811 384 tonnes (CORAF/WECARD, 2018). Le Mali importe 17% de ses besoins en maïs (CILSS, 2017). En Guinée Conakry, la production du maïs au cours de l’année 2015 s’élève à 700 000 tonnes (Bocoum, 2017). Quant au Niger, le maïs est produit essentiellement dans trois régions Tahoua, Zinder et Dosso. La production totale de maïs est estimée à 23 172,81 tonnes (MAEN, 2018). 1 http://www.maizesequence.org/index.html .En Côte d’Ivoire, le maïs occupe la seconde place derrière le riz, parmi les céréales qui y sont cultivées avec une production de 700 000 t/an (Ducroquet et al., 2017). La production du maïs a un potentiel de développement important pour le marché intérieur et sous régional. La Côte d’Ivoire exporte 14 184 tonnes de maïs vers la sous région et importe 28 163 tonnes (Ducroquet et al., 2017). Au Ghana, la production de maïs au cours de l’année 2016-2017 s’élève à 1 205 338 tonnes alors que les besoins du pays sont au tour de 1 297530 tonnes. Le ghana est donc autosuffissant en maïs à 93% (FEWS/CILSS/PAM, 2017). En Afrique de l’Ouest en dehors du Nigéria, le Ghana est le plus important producteur du maïs suivi du Bénin et de la Côte d’Ivoire (Josserand, 2013). Au Cameroun, la production de maïs est de 2 164 003 au cours de 2016 (INSC, 2017). Au cours de cette même année la quantité de maïs importée s’élève à 31 959 tonnes (INSC, 2017). Pour la République de Centrafrique, la production céréalière est de 106 541 tonnes pour l’année 2018 (FAO/PAM, 2019). La quantité de maïs importée est de 3 315 tonnes (FAO/PAM, 2019). Ce qui fait que les besoins en maïs de la République de Centrafrique s’élève à 109 856 tonnes. 

 Utilité du maïs

 Le maïs est la première céréale produite dans le monde soit 41% de la production mondiale de céréale devant le blé et l’orge (AGPM, 2015). Il a principalement trois types d’utilisations : l’alimentation animale, l’alimentation humaine et dans l’industrie.  Alimentation animale L’alimentation animale représente 70% de la consommation du maïs soit 420 à 440 millions de tonnes (AGPM, 2015). Le maïs est un aliment de référence dans le monde entier apprécié pour ses atouts nutritionnels, économiques et pour son apport énergétique (AGPM, 2015). La plante de maïs peut être consommée par les animaux élevages comme fourrage frais ou sec ou comme ensilage. Elle permet d’engraisser plus rapidement les bovins et d’augmenter la production de lait des vaches. Dans l’alimentation animale, le maïs entre dans la composition des farines et des granulés, mélangé à d’autres matières premières telles que le soja ou le pois (AGPM, 2015).  Alimentation humaine Le maïs est l’aliment de base de nombreuses populations. Il est largement répandu dans le monde, se substituant à des céréales autrefois consommées comme le mil et le millet. Il répond à de nombreux besoins vitaux de l’organisme. Consommé par l’homme le maïs lui donne des vitamines, des glucides et des fibres (AGPM, 2015). Ses modes de consommation sont divers. Il peut être consommé soit sous forme de graines entières (séparées ou sur épi), soit réduit en farine et préparé sous forme de bouilles ou galettes cuites. En Amérique Latine, c’est la céréale la plus populaire avec ses multiples préparations salées ou sucrées à l’instar des tortillas (Bassaler, 2000).  Industrie Le maïs a plusieurs usages dans l’industrie. Il est utilisé dans l’industrie agro-alimentaire (biscuiterie, pâtisserie, brasserie, distillerie), dans l’industrie textile pour la fabrication de colle, dans l’industrie pharmaceutique, dans la production de plastiques biodégradables et de biocarburants (Basséne et al., 2012). I.3 Sitophilus zeamais (Mostschulsky, 1855) 

Position systématiques 

Selon la classification classique, Sitophilus zeamais appartient à l’embranchement des Arthropodes ; au sous Embranchement des Antennates ; à la sous classe des Ptérygotes ; à l’ordre des coléoptères ; au sous ordre des Polyphaga ; à la super famille des Phytophagoidae ; à la famille des Curculionidae ; à la sous famille des Dryophthorinae. Cette espèce appartient au genre Sitophilus

Description

 Le genre Sitophilus se reconnait par la présence d’un rostre renflé triangulaire et portant des antennes à la base. La larve blanche et charnue est apode et mesure 2 à 4 mm (Seck, 2009). L’adulte est de couleur brun-rouge foncé à noir, avec en général deux petites taches claires sur chaque élytre (Délobel et Tran, 1993). Les élytres sont contigus et peuvent être parfois soudés, rendant impossible leur écartement (Anonyme, 2009a). S. zeamais présente des crevaisons elliptiques presque circulaires. Les tergites abdominaux sont généralement noirs. L’organe reproducteur male porte deux rainures longitudinales au niveau dorsal. L’édeage-génita (forme du sexe) est courbée (Anonyme, 2009a). S. zeamais vole très peu et préfère les grains de grande taille comme le maïs (Seck, 2009). En se basant sur leurs rostres une distinction peut être faite entre mâle et femelle. La femelle a un rostre long et effilé alors que le rostre du mâle est court épais et moins lisse (Aboubakary, 2010). Figure 11 : Femelle et mâle de Sitophilus zeamais.

Cycle de développement

 Le cycle de développement de Sitophilus zeamais ne peut se produire que dans un grain dont le taux d’humidité est supérieur à 95% sur un pelage de température allant de 15 à 35°C (Kossou et al., 1992). Les femelles des charançons pondent leurs œufs à l’intérieur des grains dans un trou perforé par le rostre. Ce trou est ensuite rebouché par une sécrétion mucilagineuse de l’oviducte qui durcit rapidement à l’air (Nardon, 1963 ; Hubert, 1997). Les femelles de S. zeamais peuvent pondre 300 à 400 œufs durant leur vie (Mason et Donough, 2012). Le cycle de développement du charançon du maïs est en moyenne 35 jours à 27°C avec un développement maximum qui dure 110 jours à 18°C. La survie de toutes les étapes immatures devient plus élevée à 25°C (Mason et Donough, 2012). La température minimum pour le développement est de 13°C (Mason et Donough, 2012). Le développement, de la larve (quatre stades larvaires et un stade nymphal) jusqu’au stade adulte, se déroule à l’intérieur du grain. Le premier stade larvaire est vulnérable aux conditions de l’environnement (humidité relative, oxygène, densité de la population, température) (Hardman, 1978). Lorsque plusieurs larves sont présentes sur le même grain, il en émerge qu’un seul adulte (cannibalisme) (Délobel et Tran, 1993). Le grain de céréales apporte à l’insecte à la fois sa nourriture et sa protection. Après la mue imaginale, l’adulte reste un à deux jours dans le grain avant l’émergence (Hubert, 1997).