Conventional breeding for improved host plant resistance (HPR) to insects in sorghum

Murty D.S.. 2001. Conventional breeding for improved host plant resistance (HPR) to insects in sorghum. In : Les insectes ravageurs du sorgho en Afrique de l'Ouest et du Centre : actes = Insects pests of sorghum in West and Central Africa : proceedings. Ratnadass Alain (ed.), Ajayi Olupomi (ed.), Marley Paul S. (ed.), Akintayo Inussa (ed.). CIRAD, ROCARS, ICRISAT. Montpellier : CIRAD, 102-107. ISBN 2-87614-446-8 Atelier de formation sur les insectes ravageurs du sorgho, Samanko, Mali, 14 Octobre 1996/23 Octobre 1996.

Titre français : Méthodes classiques d'amélioration variétale du sorgho pour la résistance aux insectes

Résumé : La collection d'environ 36 000 accessions de sorgho, originaires majoritairement d'Afrique, conservée par l'ICRISAT, constitue un outil incomparable pour l'identification de sources de résistance à plusieurs ravageurs. Les cibles prioritaires des programmes de résistance variétale en Afrique de l'Ouest et du Centre sont la cécidomyie Stenodiplosis sorghicola, les foreurs des tiges, la punaise des panicules Eurystylus oldi et la mouche des pousses Atherigona soccata. La connaissance des mécanismes de résistance impliqués (nonpréférence, antibiose, tolérance ou compensation), de l'héritabilité et du déterminisme génétique de la résistance, est essentielle à la définition de stratégies de sélection optimales. L'objectif de base d'un programme de sélection pour la résistance aux insectes est de sélectionner des plantes ou des génotypes qui produisent davantage (en grains ou fourrage) que les variétés sensibles sous forte pression de ravageurs, et au moins autant en l'absence de ces ravageurs. L'idéal est de combiner, dans une variété, des gènes mettant en jeu des mécanismes divers de résistance à un ravageur, afin de s'assurer d'une résistance durable, et de faire face à l'éventuelle variabilité du ravageur. Le transfert de gènes de résistance d'une variété " source " (R) à une variété sensible (mais aussi adaptée ou productive) (S) est réalisée par les techniques d'hybridation conventionnelles. On peut réaliser des croisements simples (R x S) ou des croisements complexes (deux voies ou trois voies). Les sources de résistance présentant déjà des caractères agronomiques intéressants seront préférées, mais on peut aussi les rechercher parmi des variétés rustiques ou sauvages ; les problèmes d'incompatibilité soulevés par les croisements entre génotypes très éloignés, peuvent cependant nécessiter la mise en oeuvre de techniques particulières. Les sélectionneurs considèrent le sorgho comme une plante autogame, bien que le taux d'allogamie puisse dépasser 10 % dans la nature. La sélection généalogique est la méthode de sélection classique la plus utilisée. Habituellement, la sélection dans les premières générations (F2, F3) se limite aux caractères fortement héritables tels que la hauteur des plantes, tandis que la sélection pour les caractères moins héritables (ou en tout cas plus difficilement reconnaissables) est repoussée aux générations F4, F5 ou ultérieures. Les générations en ségrégation doivent être exposées à l'infestation naturelle ou artificielle par les insectes. Les plantes présentant peu de dégâts et des caractéristiques agronomiques intéressantes (par rapport aux témoins) sont retenues. La résistance du sorgho aux insectes étant généralement récessive et polygénique, une pression forte et uniforme est recommandée pour les générations les plus avancées. La méthode de sélection par rétrocroisement est choisie quand le caractère de résistance considéré est fortement héritable, et on l'utilise pour améliorer des variétés déjà adaptées et productives. Le parent sensible productif est utilisé comme parent récurrent pour rétrocroisement avec la source de résistance. Le caractère de résistance étant hautement héritable, l'arrière-plan génétique du parent productif est renforcé graduellement par le processus de rétrocroisements successifs. Cette procédure, bien que fastidieuse, est utile lorsque le caractère de résistance peut être sélectionné de façon sûre dans les premières générations et quand le parent récurrent est une variété bien établie. L'amélioration portant sur des caractères complexes sous le contrôle d'un grand nombre de gènes, ou l'amélioration simultanée portant sur plusieurs caractères peut être réalisée par la sélection récurrente dans des populations en pollinisation libre. Il s'agit de procédures cycliques fondées sur des successions de phase de brassage et de sélection. La population est créée par utilisation de gènes de stérilité mâle. Le mécanisme de résistance à la mouche des pousses est principalement la non-préférence à l'oviposition, mais il est aussi fait état d'antibiose. Cette résistance est associée à une croissance rapide de la plantule, un aspect vernissé de celle-ci, et la présence de trichomes à la face inférieure des feuilles. L'héritabilité de cette résistance est faible et elle est polygénique avec des effets géniques additifs importants. L'amélioration du sorgho pour la résistance à la mouche des pousses a fait essentiellement appel à la sélection généalogique, mais un programme à long terme faisant appel à la sélection récurrente est en cours à l'ICRISAT-Inde. Les progrès en termes d'amélioration du sorgho pour la résistance aux foreurs sont ralentis du fait de l'existence de plusieurs espèces dont l'importance relative varie selon les régions, et de la faible corrélation entre le rendement en grain et les dégâts sur les tiges et les feuilles. De façon générale, la résistance est liée à une croissance rapide, une initiation paniculaire précoce, de longs entre-noeuds et des feuilles étroites et dressées. La sélection généalogique a permis d'obtenir des variétés présentant des caractères agronomiques intéressants et des niveaux modérés de résistance aux foreurs. La récupération est un mécanisme de résistance à la fois aux foreurs et à la mouche des pousses. A l'ICRISAT-Inde des sources de résistance à ces ravageurs ont été incorporées à une population menée en sélection récurrente. La résistance à la punaise E. oldi est liée à la dureté du grain et a été fréquemment observée sur variétés de race guinea dont les glumes couvrent le grain quasiment jusqu'à la maturité physiologique. Des progrès ont été réalisés par sélection généalogique dans le développement de variétés améliorées résistantes aux punaises. La résistance du sorgho à la cécidomyie fait appel à la non-préférence à l'oviposition et à l'antibiose. Son héritabilité est relativement élevée. La sélection généalogique a permis d'obtenir des variétés combinant caractéristiques agronomiques intéressantes et haut niveau de résistance. Aux Etats-Unis et en Australie, des hybrides résistants à la cécidomyie ont été créés.

Mots-clés Agrovoc : Sorghum, amélioration des plantes, résistance aux organismes nuisibles, insecte nuisible, hybridation, rétrocroisement, sélection récurrente, méthode d'amélioration génétique

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes

Auteurs et affiliations

• Murty D.S., ICRISAT (MLI)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/478774/)

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