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Contributing to the development of a bread wheat composite cross population through the exploration of its eleven genitors’ genetic diversity by molecular markers.

par Mathy, David
Président du jury Visser, Marjolein
Promoteur Mingeot, Dominique MD
Publication Non publié, 2022-08-29

Mémoire

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Résumé :

Un appel à la création d’une variété de blé panifiable localement adaptable à l’agriculture biologique a rassemblé une université, un centre de recherche et un réseau de semences paysannes. Ensemble, ils ont créé une population croisée composite (CCP) en choisissant onze variétés-parents et en réalisant tous les croisements selon un schéma de sélection semi-diallèle. La diversité génétique est la pierre angulaire des CCP pour générer un grand nombre de génotypes distincts et diversifiés à l’échelle du champ. Les CCP cherchent à favoriser des effets complémentaires et compensatoires pour gagner en résilience contre les mauvaises herbes, les maladies et le changement climatique. Pour offrir une meilleure adaptabilité aux conditions de l’agriculture biologique, les créateurs de la CCP ont choisi exclusivement des variétés anciennes datant d'avant la révolution verte.Cependant, l'utilisation de ces variétés anciennes impliquait un accès limité aux informations généalogiques et données agronomiques. Notre travail vient vérifier l’hypothèse de diversité génétique apportée par ces variétés et servira de base au suivi de la diversité génétique de la CCP au fil du temps.Pour évaluer la diversité génétique des onze variétés-parents, nous avons rassemblé des bases de données génétiques sur de grandes collections de blés anciens et modernes. Ensuite, nous avons sélectionné 9 marqueurs microsatellites et 29 marqueurs SNP pour génotyper les géniteurs du CCP et calculer des indices de diversité permettant la comparaison avec les collections. Une enquête plus approfondie de leur structure génétique et de leur dispersion au sein de ces collections a été apportée par une analyse en composantes principales (ACP) et un regroupement basé sur le modèle bayésien avec STRUCTURE.Quatre variétés parentales se sont révélées contenir une certaine hétérogénéité génétique, ce qui a abouti à un total de 21 génotypes distincts en tant que géniteurs de la CCP. Parallèlement, nous avons analysé 15 accessions venant de quatre banques de semences et portant le même nom que trois des onze variétés parentales. Ces accessions se sont révélées varier génotypiquement d’une banque de semences à l’autre et aussi au sein d’une même banque de semences.Les résultats de l'analyse de la diversité génétique ont montré des valeurs de diversité génétique comparables à d'autres CCP hautement diversifiées. Nous avons trouvé une diversité génétique comparable et un nombre effectif moyen d'allèles plus élevé que pour deux collections de variétés modernes. Les géniteurs semblaient largement dispersés sur les analyses PCA, avec une affinité plus élevée pour les anciennes variétés et les ressources génétiques qu'une autre CCP conçue avec des cultivars modernes. Des analyses STRUCTURE sur les géniteurs de la CCP avec les collections ont soutenu ces résultats de haute diversité.Les prochaines décisions sur la mise en commun définitive de la descendance sont discutées à la lumière de ces analyses génétiques et des objectifs poursuivis par les créateurs de la CCP. Des applications supplémentaires de la CCP et des pistes de recherche sont présentées. Nous appelons à exploiter le potentiel de cette CCP et à soutenir une recherche plus participative qui intègre les agriculteurs dans le processus et les connecte aux autres acteurs de la filière.