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Université de Liège (2015)

Exploiting Interspecific Genetic Variability for Improving Common bean for higher productivity on soils presenting biotic and abiotic stresses

Butare, Louis

Titre : Exploiting Interspecific Genetic Variability for Improving Common bean for higher productivity on soils presenting biotic and abiotic stresses

Auteur : Butare, Louis

Université de soutenance : Université de Liège

Grade : Docteur en sciences agronomiques et ingénierie biologique 2015

Résumé
Les contraintes biotiques et abiotiques du haricot commun agissent souvent ensembles dans des exploitations des fermiers pauvres des pays tropicaux, et entrainent de lourdes pertes de rendements. Dans le but d`améliorer la résistance à ces stresses, l`hybridation interspécifique en backcross de SER16♀ x (SER16♀ x G35346-3Q♂) a été réalisé pour produire 94 lignées hybrides de la génération BC F5:6. Les objectifs de ce travail consistaient à (i) identifier les parents potentiels parmi 11 genotypes de Phaseolus, (ii) évaluer la performance de ces hybrides pour la résistance à la toxicité aluminique et/ou à la sécheresse, (iii) à la pourriture racinaire causée par Fusarium solani, et (iv) identifier des gènes QTLs responsables de la résistance à ces stresses. L`évaluation de ces hybrides pour la résistance à la toxicité aluminique a été réalisée en serre en hydroponie avec présence ou absence des ions Al+3 (20 μM Al) et en tube cylindrique avec sol acide à saturation faible et élevée d`Al, à la sécheresse, à la combinaison du stress hydrique et d`Aluminium, et enfin pour la résistance aux maladies racinaires dues au Fusarium. Des essais en champs ont été réalisés pour la sélection des hybrides en structure irriguée et non-irriguée à Palmira, et en sol acide et saturation elevée en Al à Santander de Quilichao. Notre étude confirme la supériorité de la résistance à la toxicité aluminique observée chez le haricot du pool génique Andine par rapport au pool Mésoaméricain pour la plupart des caractéristiques des racines. Les essais en serre ont démontré que chaque méthode d`évaluation permet d`étudier un aspect différent du système racinaire. Alors que leur hybrides ont montré une vitesse de croissance de la racine principale (en 24h sous 20μM) qui varie de 1 à 1.75 mm h-1, les 2 parents restent á un même niveau (à environ 1.4 mm h-1). Une bonne corrélation a été observée entre la surface foliaire et la longueur totale des racines en sol acide avec saturation élevée en Al (r = 0.70***). Les hybrides (ALB88 et ALB 91) ont été sélectionnés comme des lignées aux caractéristiques multiples vis-à-vis des deux stresses abiotiques. L`inhibition de la croissance des racines due aux maladies racinaires a été très élevé pour l`hybride sensible ALB5 (80.8 %) alors que aucune inhibition n`a été observée chez les hybrides résistant (ALB45, ALB41, ALB126, ALB84, ALB49, ALB34, ALB88 and ALB85). Le rendement en graines se retrouve positivement associé au poids de 100 graines en structure non-irriguée (r = 0.36***) et négativement associé avec le nombre de jours á la maturité en sol acide et saturé en Al (r = -0.36***). Des gènes QTLs pour certains caractères important pour les racines, le rendement en graines et quelques caractéristiques qui lui sont associés ont été identifiés. Les essais en serre et en champs devraient contribuer á l`identification des génotypes résistant á la toxicité aluminique, á la sécheresse, et aux maladies racinaires.

Mots clés : aluminium resistance ; water stress ; biotic stress ; Fusarium root rot ; root growth ; screening methods ; Fusarium root rot ; croissance des racines ; methode d`evaluation ; Phaseolus vulgaris ; abiotic stress ; acid soil ; Phaseolus vulgaris ; stress abiotique ; sol acide ; toxicite aluminique ; stress hydrique ; stress biotique

Présentation (ORBI)

Version intégrale (4,45 Mb)

Page publiée le 27 novembre 2016, mise à jour le 25 janvier 2017