IDENTIFICATION DE MARQUEURS MOLECULAIRES LIES AUX GENES DE RESISTANCE AU STRIGA CHEZ LE NIEBE [Vigna unguiculata (L.) Walp.]

Légumineuse très riche en protéines cultivée dans plusieurs pays d’Afrique de l’Ouest, le niébé (Vigna unguiculata (L.) Walp.) est confronté à de nombreux stress biotiques et abiotiques qui ont des effets dépressifs sur sa production. Un des principaux facteurs limitant la production est la plante parasite Striga gesnorioides qui provoque des pertes de rendements assez considérables pouvant atteindre 80 à 100%. Ce présent travail porte sur l’identification de marqueurs liés aux gènes de résistance au Striga. Il a été réalisé sur une population BC1F6 issue du croisement entre une variété sensible (Melakh) et une variété résistante (IT97K 499- 39) avec des marqueurs microsatellites (SSR) et des Single Nucléotide Polymorphism (SNP) convertis en marqueurs utilisables en PCR de manière spécifique. Au total, le polymorphisme de 12 marqueurs SNP, un ALFP reconverti C42-2B ainsi que ceux de 89 marqueurs SSR ont été testé sur 12 variétés élites du programme de sélection de l’ISRA. À partir du criblage que nous avons réalisé, 9 marqueurs polymorphes ont été identifiés. Parmi ces derniers seul 4 marqueurs discriminent les 2 parents. Il s’agit de VM57, VM70, VM75 et C42-2B. L’étude de l’association phénotype /génotype a montré que les marqueurs VM57, VM70 et VM 75 étaient indépendant ou très éloignés du locus impliqué dans la résistance avec des rapports(θ) de 0.47, 0.42, et 0.40 respectivement. Par contre le marqueur C42-2B est lié au gène de résistance au Striga avec un rapport θ =0.15. Ce marqueur pourrait être utilisé pour suivre la résistance au Striga dans un programme de sélection assistée par marqueur. Mots clés: Niébé (Vigna unguiculata), Striga gesnorioides, SSR, SNP, marqueurs moléculaires polymorphes.

Caractéristiques botaniques du niébé

Dans les systèmes de culture africains, caractérisés par des sols pauvres, le niébé joue un rôle capital dans la fertilisation des sols par la fixation de l’azote atmosphérique (Jackai et al., 1986). Il n’a besoin d’aucune fertilisation azotée car il nodule facilement avec des rhizobia contenus dans le sol. Par ce processus, le niébé cède 60 à 70 kg à l’hectare de l’azote fixé pour la culture associée Plante cultivée depuis très longtemps dans les pays en développement, le niébé est originaire du Nord-est de l’Afrique, où sa culture est très développée (Coulibaly et al., 2002). Cultivé depuis longtemps au Sénégal, le niébé joue un rôle primordial dans l’alimentation de base pauvre en minéraux organiques indispensables. La graine mûre est très riche en protéines, en amidon, et en vitamine B tel que l’acide folique qui est important dans la prévention de malformation chez le nouveau-né (Chevalier, 1944). La graine est également riche en micro-éléments essentiels, tels que le fer, le calcium et le zinc. C’est aussi une excellente source de fibres alimentaires. Des études sur la teneur en éléments nutritifs contenus le niébé ont été menées par Luiz et al., (2006). Les résultats sont illustrés dans le tableau 1.

Marqueurs moléculaires et amélioration des plantes

La notion de marqueur génétique ou moléculaire, a été introduite en 1980. Il s’agit d’une séquence d’ADN repérable spécifiquement sur le chromosome. En cartographie génétique, le marqueur est utilisé pour baliser le génome (INRA, 2012). Plusieurs méthodes existent pour lutter contre cette plante parasite. Il y a notamment l’arrachage à la main des plants de Striga émergés, les rotations avec des faux hôtes qui font germer les graines sans permettre l’attachement (trap crops) (Vissoh et al., 2008), la lutte biologique avec l’utilisation du Fusarium (Sauerborn et al., 2007; Zahran et al., 2008), et la lutte chimique par l’utilisation d’éthylène ou divers herbicides.

Les marqueurs SSR ont été utilisés chez le niébé pour l’analyse de la diversité génétique de l’espèce et pour la construction de carte de liaison génétique. En ce qui concerne la construction de cartes génétiques, une carte saturée a été développée par Andargie et al (2011) à partir de lignées recombinantes obtenues suite au croisement entre les variétés 219- 01 et 524B. Dans ce travail 912 marqueurs SSR ont été testés. Sur ces derniers uniquement 639 ont donné un produit d’amplification et 202 polymorphes ont été utilisés pour la construction de la carte. Plusieurs QTL majeurs impliqués dans le développement de la graine ont été positionnés sur cette carte. Des travaux de cartographie récents réalisés par Asare et al (2013) ont permis d’identifier deux marqueurs SSR1 et C42-2B très proches du gène de résistance au striga. Ces deux marqueurs possèdent des pouvoirs de détection des lignées résistantes très remarquables de 93% pour SSR1 et de 87.5% pour C42-2B.