4.3 Origine génétique de l'adaptation au
milieu
L'adaptation d'un génotype au milieu peut avoir deux
origines : la présence de "gènes d'adaptation", ou plus
exactement de gènes qui gouvernent des caractères jouant un
rôle dans l'adaptation, et le pouvoir tampon lié à la
structure génétique de certains génotypes [96]. L'effet de
la structure génétique peut se manifester soit par
l'hétérozygotie conférée par l'état hybride,
soit par l'hétérogénéité du peuplement
cultivé (par exemple, une population, un mélange d'hybrides, une
variété multilignée, une variété multiclone,
etc.) [97].
Les gènes d'adaptation spécifique sont nombreux
: ils peuvent concerner l'évitement de la contrainte (gènes de
précocité) ou bien l'adaptation à la contrainte
elle-même (résistance au froid hivernal, etc.) ou à l'agent
pathogène [97]. Cette résistance au stress se manifeste sous la
forme d'un ensemble de mécanismes qui induisent chez la plante une
capacité à accepter la contrainte mais sans subir les effets.
C'est la résistance génétique. Elle permet à la
plante de résister à la déformation mécanique,
à la dégradation membranaire et de maintenir ses activités
métaboliques sous des niveaux de contrainte assez élevés.
Les génotypes performants en conditions favorables perdent cette
capacité sous conditions de contraintes sévères. Il y a
alors séparation de la capacité d'adaptation et celle de
productivité [100]; [95].
La supériorité de la structure
hétérozygote par rapport à la structure homozygote a
été étudiée depuis longtemps chez beaucoup
d'espèces. L'effet de l'hétérozygotie sur la
stabilité du rendement varie entre les espèces et dépend
de leur système de reproduction [101]. L'effet est fort pour des
espèces comme le maïs, le seigle ou le tournesol. Il est plus
faible pour les espèces partiellement allogames comme le colza, la
féverole ou le sorgho. Enfin, il n'a pas été mis en
évidence de supériorité de la structure
hétérozygote chez des espèces autogames comme le
blé [101] ou le pois [102].
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La supériorité de l'hybride est due au fait
qu'il permet de réunir dans un même génotype un plus grand
nombre de gènes, allèles ou non, codominants ou dominants
favorables contrôlant l'adaptation à différents milieux
[96].
Les avancées de la biologie moléculaire,
notamment la recherche de QTL (Quantitative Trait Loci ou
régions du génome associées à l'expression «
quantitative » de certains caractères agronomiques) et la
possibilité nouvelle de séquencer le génome d'une
espèce afin d'en faire l'inventaire des gènes, devraient
permettre d'identifier des gènes d'adaptation.
Dans une revue bibliographique consacrée à
l'identification de QTL influencés par le milieu [103], plusieurs
travaux mettent en évidence une interaction QTL/milieu. La
détection de ces interactions QTL/milieu devrait représenter les
effets génétiques responsables de l'interaction génotype x
milieu.
Concernant le blé dur, des derniers travaux de
coopération entre l'INRA Maroc, les institutions françaises
(Inra, Montpellier Sup Agro) et international (ICARDA) ont permis l'isolement
et la caractérisation de nouveaux gènes de blé dur
associés à la tolérance à la sécheresse, il
s'agit de la famille de gènes (LEA).Les protéines Late
Embryogenesis Abondant (ou LEA) sont classées par familles. Parmi ces
familles se trouve le groupe des (déhydrines) pour lequel une
corrélation avec le caractère de tolérance à la
sécheresse a été mise en évidence. Plusieurs clones
codant pour ces déhydrines ayant été isolés au
cours de ces travaux, ils ont servi d'amorces pour la prospection de nouveaux
clones présentant des identités des séquences avec ces
déhydrines [104].
Il s'agissait ainsi de caractériser les gènes
exprimés lors d'un déficit hydrique, de préparer les
banques d'ADNc à partir de quelques génotypes
sélectionnés en conséquence puis de les séquencer
afin d'en déduire les protéines correspondantes. Le programme
prévoyait ensuite la cartographie des gènes reconnus,
l'identification des loci (QTLs) responsable de la variabilité de la
tolérance à la sécheresse et enfin le développement
des marqueurs génétiquement associés au caractère
étudié [104].
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Ce projet de coopération a permis un transfert de
biotechnologie adaptée à l'amélioration
génétique du caractère "Tolérance au stress
hydrique" chez le blé dur.
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