IDENTIFICATION CHEZ LE RIZ (ORYZA SATIVA) DE NOUVEAUX QTLS POUR LA TOLERANCE A LA SALINITE DANS UNE POPULATION F2 ISSUE DU CROISEMENT SAHEL 108 X HASAWI

ABSTRACT Rice is an important stable crop for Senegal but its productivity is limited by many constraints including salinity. For this purpose, there is a need to develop new varieties to address this problem. In this study, allelic diversity was conducted using 31 different varieties grown in Africa. Three different groups were observed using SSR markers. QTL analysis with 70 polymorphic SSR markers using 154 F2 population resulting from a cross where Sahel 108 was used as a recurrent parent and Hasawi as a donor. Ours results revealed 17 QTLs in non-saline condition and 15 QTLs for the saline conditions. The QTLs identified had significant effect on some agronomic traits such as plant height at maturity, number of tillers, number of panicles per meter square and percent fertile panicles. The QTLs identified were clustered on chromosomes 1, 2, 7, 10 and 11. These QTLs may be useful in conducting marker assisted selection in future.

Le riz est la deuxième céréale alimentaire produite dans le monde, et la première céréale pour l’alimentation avec un rendement moyen de 4,0 t/ha (Courtois et al., 2007). En effet, il représente la base de l’alimentation humaine pour 2,5 milliards de personnes dans les pays en voie de développement, avec des consommations annuelles très importantes dépassant, dans certains pays, 100kg/habitant. L’Asie domine l’économie du riz avec 90% des surfaces et de la production qui y sont concentrées. L’Amérique latine et l’Afrique se partagent les 10 % restants. Le marché du riz est très étroit car la quasi-totalité est consommée sur place et seuls 6% de la production totale sont commercialisés (FAO, 2010). Les principaux pays exportateurs sont les Etats-Unis, la Thaïlande et le Vietnam. Quant aux principaux importateurs, on peut noter les Philippines, le Mexique et l’Afrique qui couvre à peine plus de 10% de ses besoins et absorbe le tiers des importations mondiales.

Malgré son importance, l’économie du riz est confrontée à un certains nombres de problèmes du fait d’une production qui augmente moins vite que la consommation, des surfaces agricoles qui stagnent et des rendements qui progressent moins vite que lors des décennies précédentes. A cela s’ajoutent des problèmes abiotiques et biotiques- dont le plus commun est la salinité- qui limitent la production. La salinité est l’une des principales préoccupations du centre Africarice car elle constitue un problème majeur dans le delta du fleuve Sénégal, principale zone de production rizicole. Cette situation a amené les sélectionneurs d’Africarice à réaliser des croisements pour développer de nouvelles variétés tolérantes à la salinité et adaptées aux conditions agro-écologiques locales.

Présentation de la plante

Le riz est une plante herbacée annuelle. Le plant est constitué par une tige, des racines secondaires ayant des poils absorbants. La racine primaire, qui croît à partir de la semence, ne vit qu’un court moment. Elle est rapidement remplacée par des racines secondaires (Lacharme, 2001). La hauteur est variable et peut atteindre 5m pour le riz flottant. Le tallage forme un bouquet de tiges rondes recouvertes de feuilles sessiles plates en forme de lame, terminées par une panicule dressée ou pendante et longue de 20 à 30cm.

Chaque panicule est composée de 50 à 300 fleurs ou épillets à partir desquelles les grains se forment. Le fruit est un caryopse enveloppé dans deux glumelles, et l’ensemble forme le paddy (Fig.2). Globalement entre 1984 et 2004, les surfaces rizicoles ont augmenté de 6%, la production de riz de 31% et les rendements moyens de 19%. Donc, d’importants progrès ont été obtenus compte tenu du niveau de départ déjà élevé des rendements en 1984 (3,25t /ha). Mais, l’effort ne peut être relâché du fait de l’augmentation de la population d’un milliard tous les 14 ans. Ainsi, il est prévu une forte progression des besoins de plus 40 à 60% dans les 25 années à venir. Celle-ci est plus rapide que l’accroissement tendanciel de la production mondiale (Trebuil et Hossain, 2004). Cette production sera aussi limitée par des contraintes biotique et abiotique comme la salinité.

Le riz tolère un large éventail de conditions climatiques, édaphiques et hydrologiques (ADRAO, 1995). Ses besoins en eau sont élevés car, pendant la période végétative, il faut 160 à 300 mm par mois, soit un total variant entre 1000 et 1800 mm ; mais cela varie en fonction du stade de développement. Les fortes pluies sont nuisibles à l’épiaison de même que des températures atteignant 50°C peuvent conduire à la mort du plant de riz lequel exige une hygrométrie comprise entre 70 à 80% pour la floraison. Les températures optimales varient entre 30 et 35°C pendant la germination, entre 28 et 30°C pendant le tallage, entre 27 et 29°C à la floraison. Mais, pendant la maturation, elles s’élèvent à 25°C environ. Le riz est une plante de lumière qui exige une bonne insolation, facteur directement proportionnel .

Les causes de la salinité

La salinité survient dans les régions côtières, les régions arides et semi-arides. Dans les régions côtières, la salinité est occasionnée par l’inondation par les eaux de la mer. Elle est souvent associée à des pH bas, alors que dans les régions arides et semi arides, l’évapotranspiration très élevée entraine un mouvement ascendant de l’eau. Ce qui se traduit par une accumulation de sels au niveau de la zone racinaire, et cette salinité est souvent associée à des pH élevés. Suivant les causes, on observe deux types de salinité : la salinité primaire et la salinité secondaire.

Les autres causes de la salinité ont une origine humaine, ce type de salinité étant qualifié de secondaire. En effet, 20% des terres irriguées ont des problèmes de salinité (Pitman et Lauchli, 2004). Lorsque l’irrigation est trop abondante, en l’absence d’un bon système de drainage, le sol est humidifié en profondeur ; ce qui permet au sel de remonter en surface. D’autres causes sont sources de salinisation : l’utilisation de produits chimiques et de produits phytosanitaires, l’utilisation inappropriée des eaux saumâtres pour l’irrigation, l’absence de travail du sol et d’un bon système de drainage des eaux.

Cependant, dans les années à venir, le plus gros problème sera lié au réchauffement climatique et à l’augmentation de la population mondiale, car l’irrigation va devenir de plus en plus indispensable notamment dans les régions arides afin de combler les déficits en eau, utiliser un maximum de terre arables et subvenir aux besoins d’une population croissante. De plus, les phénomènes d’évapotranspiration, dus à l’augmentation de la température, vont augmenter les concentrations de sel.