Etude de l’adaptation du sorgho aux agrosystèmes de saison sèche en Afrique de l’Ouest et du Centre

Résumé

L'étude de l'adaptation des espèces cultivées est très importance pour comprendre la diversification des cultures. Un des aspects de cette diversification dans l’histoire évolutive des espèces cultivées est celle liée à la saisonnalité. La présente thèse a utilisé le sorgho (Sorghum bicolor (L.) Moench.) comme modèle pour l’étude de l’adaptation saisonnière. Cette céréale comprend deux types saisonniers (sorghos pluviaux et sorghos de saison sèche). Le développement des agrosystèmes de saison sèche en Afrique de l'Ouest et du Centre, très peu étudié, offre un cadre intéressant pour l’étude des bases de l’adaptation saisonnière. L’analyse de la divergence morpho-physiologique héréditaire et la différenciation génomique des variétés de sorgho de saison sèche par rapport aux variétés de sorgho pluvial a été proposé dans le cadre de cette thèse. Le matériel végétal est constitué de 153 accessions représentant 4 types écosaisonniers de sorgho définis sur la base de la saisonnalité (deux saisons) croisée avec la zone éco-géographique (Vallée du Fleuve Sénégal et Bassin du Lac Tchad). Dans un premier temps, un plan d’expérimentation a été mis en place pour évaluer en conditions comparables le comportement des quatre type éco-saisonniers, respectivement en saison pluviale puis en saison sèche. 11 caractères agro-morphologiques et 9 caractères agro-physiologiques ont été mesurés. Dans un second temps, les données de séquençage haut-débit (GBS, genotyping by sequencing) ont permis, sur le base de 120 969 SNPs, de décrire la diversité et la structure génomique du panel étudié. Trois caractères agro-morphologiques (date d’épiaison, hauteur de la plante et diamètre de la tige) et quatre caractères agro-physiologiques (nombre de feuilles à maturité, biomasse sèche aérienne, biomasse sèche racinaire et ratio biomasse racinaire/biomasse aérienne) ont permis de mettre en évidence une différenciation fortement marqué du sorgho de saison sèche du Bassin du Lac Tchad comparé aux trois autres groupes éco-saisonniers. Par contre, aucune différenciation significative des caractères n'a été détectée entre les sorghos pluviaux et les sorghos de saison sèche de la Vallée du Fleuve Sénégal. L’analyse génomique a montré que la diversité des 153 accessions de sorgho est structurée en 3 groupes génétiques. Les accessions de sorgho de saison sèche du Bassin du Lac Tchad forment un groupe bien différencié des accessions de sorgho pluvial. Tous ces résultats expérimentaux fournissent de nouvelles indications pour mieux comprendre les scénarios et les bases de l’adaptation saisonnière du sorgho dans un contexte marqué par la diversification de la culture entre des agrosystèmes de saison pluviale et des agrosystèmes de décrue (saison sèche).

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