tiAPPEL DES OBJECTIFS DE L'OPERATION -...
tiAPPEL DES OBJECTIFS DE L'OPERATION
- Détermination des 616ments les plus pr&judiciabfes de lia mycoflore
des grains ;
- Relation entre la presence et le d&eloppement des moisissures.
1/ - Sur l'aspect du grain
2/ - Sur la qualite de la semence évaluGe par :
. germination
. vigueur.
- Etude des relations entre des differents W%wznts de 1;s myco-
flroe.
- Analyse de la vigueur à la lev&e comme criter de résistance aux
moisissures.
MPPEL DES RESULTATS ANTERIEURS A 1982
Fusariut;: et curvularia sont les agents pathog&nes les plus pré-
judiciables $ la qualité de la semence. 5 espèces de fusariwm ont pu être
déW*-inés par le laboratoire de cryptogamie du MHN,
La présence de ces parasites n'est souvent pas iiécefable par une
ozervation irx@diate et directe, Plusieurs tests doivent être mis en oeuvre
;2our nesurer le taux de contamination des échantillclns et leur vigueur. Cette
aixlyse est très importante car la prkwe dans la semence hypothèque lour-
dement 1 a reussite du semis du champ de sorgho surtout dans les conc!itions
difficiles des hivernages sahgliens.
OBJECTIFS DE RECHERCHE 1982
Globalement les objectifs restent les mêmes. Cependant en 1982
certains aspects du probl@tne ont Sté plus particulikement @tudi&.
- Etude du pouvoir pathogëne sur plantules des differentes
esp+ces détermin6es.
- Analyses de la cinétique de contamination au champ en fonc-
tion du gënotype et des espèces fongiques.
- Poursuite des essais pluridisciplinaires dans le cadre du
groupe sorgho cr@é au CWKA,
- Comparaison de la mycof?ore de deux localités Wioro et Sanbey.
- Etude des relations entre génotype s-t comportement vis-a-vis
des moisissures et de la vigueur à 'la levee.
ORIENTATION L)ES RECHERCHES
Les orientations de recherche de 1981 sont restêes globalement les
mêmes > seul l'avancement des recherches en a modifi5 certains éléments.
L'orientation de base du programme est caractérisé par :
11 - La recherche d'une définition d!e la résistance aux moï-
sissures.
2/ - La mise en évidence de critères de résistance.
3/ - La possibilité de sélection pour ces critères de sélection.
1 - Les travaux menës séparément ou conjointement par le phytopatho'logiste
et le sélectionneur ont montré que la résistance aux moisissures peut être
definie en deux étapes. Tout d'abord par un grain de bel aspect ou du moins
correct et ensuite et surtout par une bonne qualité de semence.
En effet les conditions de semis et de levée, puis de développement
des plantules en Afrique sahêlienne sont tres souvent drastiques : sols
pauvres, hétêrogênes, pluviomêtrie insuffisante et aléatoire. L'importance
des le semis d'une bonne et rapide colonisation du milieu est apparue prépon-
dérante.
2 - Annoncée par les resultats des essais préliminaires de 1987, les résultats
de 1982 ont confirm6 et precisê la silhouette des criteres de résistance
possible.
La démarche entreprise dans nos travaux implique des analyses assez
longues a réaliser : elles concernent :
- la mise en évidence des champignons du grain
- les tests de germination et vigueur, tant au labor'atoire
qu"au champ
et ce sur des centaines d'échantillons.
,.
2 -. Début 83 les aniilyses tant numeriques que statistiques ne sont pas
Wminées, cependant des faits précis et suffisamment bien établis permettent
d'envisager une sêlection pour la rêsistance aux moisissures plus précise et
sure.
Ainsi nous pouvons envisager l'étude de 1 'héritabilite génétique
des caractères de rkistance aux moisissures mis en évidence.
3
En 1981 nous avons etudié un groupe de 49 variëtés représentant
un large échantillon de la variabilité génétique des sorghos cultivés. Pour
les analyses statis,tiques 36 variétés ayant au moins G répétitions ont été
conservées. Dans chaque parcelle, 5 panicules prélevées systématiquement ont
ét6 observées. Les variables mesurées se divisent en 3 groupes9 la panicu?e
la parcelle, la variété. Dans un premier temps, seuls les 18 parametres ci-
dessous caractkisawt la panicule ont été retenus.
Nombre de graines hébergeant FUSARIUM
,I
,I
t,
ALTERNARIA
a,
,l
II
HELMINTHOSPOKIIN
Bande
i WR =
1,
11
II
CURVULARIA
Champignon I AU = $8
n
it
d'autres champignons
1 SM1 = nombre de graines dont la surf. moisie est de 0 %
II
4,
0
II
là50%
I,
II
,I
,t
plus de 50 %
iGER = Nombre de graines germant sur PF après 4 ;j d'incubai;.
PI
Ii
avec vigueur sur PF après
t VIG = '*4 j d'incubation.
Bande
= nombre de pieds à la récolte dans le test de vigueur
particule
t PIR
à la levée.
= vigueur à la levee au champ 6 JAS
t t::
= nombre de pieds 6 JAS
i LE2 = '
" 10 JAS
i Pt6 = poids de matière sëche de la partie aerienne
Bailde
i POG = poids de 1000 grains
panicule
1 LNG = longueur de la panicule
1 POS = poids de la panicule à la rkolte
Apres épuration du fichier (élimination des données manquantes,
abërantes . ..). 1204 panicules ont étè retenues provenant de 36 variétés
ayariç au moins 6 r&pétitions.
Les histogrammes des 18 variables ci-dessus ont été réalisés et
ont permis leur découpage en classe.
4 analyses factorielles des correspondances ont alors éti! faites :
- AF& sur le tableau de BURT
- AFC sur la bande champignon
- AFC sur la bande germination
- AFC sur la bande caractéristique paniculaire.
4
HFC SUR LE TABLEAU DE BURT
A travers le comportement des variétés les 3 groupes de variables
apparaissent indëpendants mais cela ne veut pas dire independance statistique,
les dispositifs exp&imental ne permettant pas cette etude.
Le plan 1-2 Jfig.l)marqué par un facteur effet guttman pour les
variables decrivant. la levee et la vigueur des plantules au champ, les LEl,
LE2, PIR montrent que les épis dont les grains ont un bon comportement au
champ (LEl3, LE23, MIR31, ont également un bon comportement au laboratoire
(GER3, VIG3) et inversement les épis dont les grains ont un mauvais cornporte-
nient au champ, LEl?, LE21, PIRl donnent de mauvais resultats au laboratoire
6EH1, VIGl.
L'axe 3 (fig.21 est celui des champignons, mais curvularia n'y
participe pas. On remarque la modalité la pius faible de fusarium (FUS ?i
attiree par celles (poches de l'axe 1). On vérifie en effet sur les' tableaux
du contingence que les épis qui ont des grains qui hébergent peu de fusariura
ont en génikal des grains qui ont un bon comportement au champ PIR 3, LEI 3.,
PMS 2 et au laboratoire GER 4.
L'axe 4 (fig.4) oppose les panicules courtes UGl, de faible PDSl
aux panicules longues LMG3, lourdes P13S4, de poids de 1000 grains important
POG4 et pour lesquelles ont noté beaucoup de grains hébergeant WR (CUR4).
Les 3 AFC sur les bandes champignons, germination et panicule, con-
firment ou précisent 7'AFC sur le tableau de BUHT. Il ressort de ces analyses
une relative indépendance entre ces 3 paquets de caracteres : la qualité de
la représentation des modalités supplémentaires sur les divers sous nuages
reprgsentés est mauvaise. Cependant il faut se garder d'en conclure 6 une in-
dépendance statistique car l'étude a éte faite ici sur un ensemble de variétes
et leur mélange peut masquer des eventuelles liaisons entre les variables.
l/ - Nuées dynamiques - (ND)
iW sur les six premiers facteurs de la bande champignons. Au bout
de 10 tirages au hasard 68 formes fortes ont leté construites et 9 groupes
principaux mis en ëvidence.
2/ - ND sur les 3 premiers facteurs de la bande germination. Au
bout de 10 tirages a,u hasard 12 formes fortcs ont et@ construites et ii groupes
formës.
3/ - ND. Sur les 6 premiers facteurs de la bande panicufe, tj groupes
principaux ont et6 formé à partir de 63 formes fortes.
3 varietés se dégagent par leur sualité et leur homogéneité de
comportement
: contamination faible par fusarium (FUS11 bonne vigueur et gcr-
minateur (PIR3, PMS2, tiER4f et la taille de leur panicule POG4, PïZ4, LNG3 :
ce sont : 50-73, 54-39 et 58-l ce sont des guinéa authocyanées, sans couche
brune et a grain coloré pour les deux premi&s.
Ainsi l'exploitation du matériel traditionnel de typt! guinda semble
trks intéressante dans 1'6faboration dc varietés rësistants aux moisissures.
6 - Etude du powoir pathogène des espèces de fusarium isolees du grain
de sorgho
La variété utilisée est la 75-14 originaire de 1‘ICRISAT.
Les espèces utilis&s sont :
F. moniliforme var. subglutinarus
- -
F. solani
var. caeruleum
--_I_I
F. equiseti
var. longipes
-
F. flocciferum
- -
F. sporotridoTdes
- -
Fusarium species
-
-
L'inoculation est effectuée au semis, sur sable st&ile. Les graines
proviwnent d'une culture de contr e-saison sèche et sont de bonne qualité.
Chaque traitement comporte 25 plantules.
Les variables mesurées sont les suivantes :
- longueur des tiges
- longueur du système racinairc
- longueur du mésocotyl
- poids de matière s@che des tiges et feuilles
- poids de matiere skhe des racine:;.
Plusieurs essais ont 6té rialisés en conditions différentes et
notamment en condition de stress hydrique. La variabilité des mesures n'a
pas permis dans certains cas de bien separer le compor,tement du témoin de
certains autres traitements malgré des moycnncs differentes (tableau 5).
Cependant il existe unc convzrgenc e nlarqu& dans les resultats qui au-del3
du verdict statistique pt3rmet une interoretation biologique. Ainsi nous avons
pu mettre en évidence 1~ pouvoir pathogbne des souches dk fusarium isolees
des grains du sorgho et les distinguer par leurs effets sur le développement
des plantules. Les effets observés sont surtout dépressifs, ils vont réduire
la vigueur des plantules et les effets positifs, augmentation de la longueur
ou du poids racinaire créent surtout un deséquilibre qui perturbt le dévelop-
gement de la plante.
A travers toutes les analyses effectuées concernant le taux de
contamination par les divers agents pathogks de la mycoflore du grain du
sorgho, une constatation Lrès importante éWil~rg~ : si certaines varietés
apparaissent réellcrnent peu contaminee par les moisissures 9 aucune n'apparait
vraiment satisfaisante pour les criteres de levee et de vigueur des plantules
L'excellent comportement d'une vari&G hybride amène les remarques suivantes :
- le sorgho possGde un taux d'allogamic non négligeable, très
souvent les variétes locales sont des populations maintenues par le paysan
grâce à cette allogarnie et on constate que ces popula,tlons ont une bonne
vigueur à la levée?
- d'autre part les lignées propos6es en prevulgarisation
manquent souvent de cette vigueur. Chez ces variétés la présence de moisis-
sures va encore accentuer ce,tte dopression "d'inbreeding".
Une question vient donc à l'esprit :
La résolution du problème nos5 par le com,plexe vigueur à la levée -
moisissures ne passe-t-elle pas par une approche nwvel le de la sélection du
sorghos celle de Vari&és composites, coir#rle C'CS~ lc cas dau Mali, Cette
tnéthode permet de mïeux exploiter la variabifit6 @nétique et surtout de nain-
tenir certaine hétérozygotic, très favorable à l'expression de la vigueur.
PUBLICAT 10~4,
LOUVEL II.- lg82.
i4ycoflom des grains du sorgho : essais pré1 iminaires pour une
explication du taux et de la vigueur de la levée au champ.
Polygraphie 36 p. - ISRA-CWRA B.P. 53 - Barilbey, Séncgal.
LOUVEL D.- 1983.
Moisissures du grains et solution chez le Soxgho-
Deuxième Réunion des comitès scientifiques nationaux du projet
régional dl'am&lioration des mil, Sorgho, Maïs et Niébé,
Banjul 7 -. 10 Mars 1983 -. C.N,R.A - Bambey no 14.
- Détermination des 616ments les plus pr&judiciabfes de lia mycoflore
des grains ;
- Relation entre la presence et le d&eloppement des moisissures.
1/ - Sur l'aspect du grain
2/ - Sur la qualite de la semence évaluGe par :
. germination
. vigueur.
- Etude des relations entre des differents W%wznts de 1;s myco-
flroe.
- Analyse de la vigueur à la lev&e comme criter de résistance aux
moisissures.
MPPEL DES RESULTATS ANTERIEURS A 1982
Fusariut;: et curvularia sont les agents pathog&nes les plus pré-
judiciables $ la qualité de la semence. 5 espèces de fusariwm ont pu être
déW*-inés par le laboratoire de cryptogamie du MHN,
La présence de ces parasites n'est souvent pas iiécefable par une
ozervation irx@diate et directe, Plusieurs tests doivent être mis en oeuvre
;2our nesurer le taux de contamination des échantillclns et leur vigueur. Cette
aixlyse est très importante car la prkwe dans la semence hypothèque lour-
dement 1 a reussite du semis du champ de sorgho surtout dans les conc!itions
difficiles des hivernages sahgliens.
OBJECTIFS DE RECHERCHE 1982
Globalement les objectifs restent les mêmes. Cependant en 1982
certains aspects du probl@tne ont Sté plus particulikement @tudi&.
- Etude du pouvoir pathogëne sur plantules des differentes
esp+ces détermin6es.
- Analyses de la cinétique de contamination au champ en fonc-
tion du gënotype et des espèces fongiques.
- Poursuite des essais pluridisciplinaires dans le cadre du
groupe sorgho cr@é au CWKA,
- Comparaison de la mycof?ore de deux localités Wioro et Sanbey.
- Etude des relations entre génotype s-t comportement vis-a-vis
des moisissures et de la vigueur à 'la levee.
ORIENTATION L)ES RECHERCHES
Les orientations de recherche de 1981 sont restêes globalement les
mêmes > seul l'avancement des recherches en a modifi5 certains éléments.
L'orientation de base du programme est caractérisé par :
11 - La recherche d'une définition d!e la résistance aux moï-
sissures.
2/ - La mise en évidence de critères de résistance.
3/ - La possibilité de sélection pour ces critères de sélection.
1 - Les travaux menës séparément ou conjointement par le phytopatho'logiste
et le sélectionneur ont montré que la résistance aux moisissures peut être
definie en deux étapes. Tout d'abord par un grain de bel aspect ou du moins
correct et ensuite et surtout par une bonne qualité de semence.
En effet les conditions de semis et de levée, puis de développement
des plantules en Afrique sahêlienne sont tres souvent drastiques : sols
pauvres, hétêrogênes, pluviomêtrie insuffisante et aléatoire. L'importance
des le semis d'une bonne et rapide colonisation du milieu est apparue prépon-
dérante.
2 - Annoncée par les resultats des essais préliminaires de 1987, les résultats
de 1982 ont confirm6 et precisê la silhouette des criteres de résistance
possible.
La démarche entreprise dans nos travaux implique des analyses assez
longues a réaliser : elles concernent :
- la mise en évidence des champignons du grain
- les tests de germination et vigueur, tant au labor'atoire
qu"au champ
et ce sur des centaines d'échantillons.
,.
2 -. Début 83 les aniilyses tant numeriques que statistiques ne sont pas
Wminées, cependant des faits précis et suffisamment bien établis permettent
d'envisager une sêlection pour la rêsistance aux moisissures plus précise et
sure.
Ainsi nous pouvons envisager l'étude de 1 'héritabilite génétique
des caractères de rkistance aux moisissures mis en évidence.
3
En 1981 nous avons etudié un groupe de 49 variëtés représentant
un large échantillon de la variabilité génétique des sorghos cultivés. Pour
les analyses statis,tiques 36 variétés ayant au moins G répétitions ont été
conservées. Dans chaque parcelle, 5 panicules prélevées systématiquement ont
ét6 observées. Les variables mesurées se divisent en 3 groupes9 la panicu?e
la parcelle, la variété. Dans un premier temps, seuls les 18 parametres ci-
dessous caractkisawt la panicule ont été retenus.
Nombre de graines hébergeant FUSARIUM
,I
,I
t,
ALTERNARIA
a,
,l
II
HELMINTHOSPOKIIN
Bande
i WR =
1,
11
II
CURVULARIA
Champignon I AU = $8
n
it
d'autres champignons
1 SM1 = nombre de graines dont la surf. moisie est de 0 %
II
4,
0
II
là50%
I,
II
,I
,t
plus de 50 %
iGER = Nombre de graines germant sur PF après 4 ;j d'incubai;.
PI
Ii
avec vigueur sur PF après
t VIG = '*4 j d'incubation.
Bande
= nombre de pieds à la récolte dans le test de vigueur
particule
t PIR
à la levée.
= vigueur à la levee au champ 6 JAS
t t::
= nombre de pieds 6 JAS
i LE2 = '
" 10 JAS
i Pt6 = poids de matière sëche de la partie aerienne
Bailde
i POG = poids de 1000 grains
panicule
1 LNG = longueur de la panicule
1 POS = poids de la panicule à la rkolte
Apres épuration du fichier (élimination des données manquantes,
abërantes . ..). 1204 panicules ont étè retenues provenant de 36 variétés
ayariç au moins 6 r&pétitions.
Les histogrammes des 18 variables ci-dessus ont été réalisés et
ont permis leur découpage en classe.
4 analyses factorielles des correspondances ont alors éti! faites :
- AF& sur le tableau de BURT
- AFC sur la bande champignon
- AFC sur la bande germination
- AFC sur la bande caractéristique paniculaire.
4
HFC SUR LE TABLEAU DE BURT
A travers le comportement des variétés les 3 groupes de variables
apparaissent indëpendants mais cela ne veut pas dire independance statistique,
les dispositifs exp&imental ne permettant pas cette etude.
Le plan 1-2 Jfig.l)marqué par un facteur effet guttman pour les
variables decrivant. la levee et la vigueur des plantules au champ, les LEl,
LE2, PIR montrent que les épis dont les grains ont un bon comportement au
champ (LEl3, LE23, MIR31, ont également un bon comportement au laboratoire
(GER3, VIG3) et inversement les épis dont les grains ont un mauvais cornporte-
nient au champ, LEl?, LE21, PIRl donnent de mauvais resultats au laboratoire
6EH1, VIGl.
L'axe 3 (fig.21 est celui des champignons, mais curvularia n'y
participe pas. On remarque la modalité la pius faible de fusarium (FUS ?i
attiree par celles (poches de l'axe 1). On vérifie en effet sur les' tableaux
du contingence que les épis qui ont des grains qui hébergent peu de fusariura
ont en génikal des grains qui ont un bon comportement au champ PIR 3, LEI 3.,
PMS 2 et au laboratoire GER 4.
L'axe 4 (fig.4) oppose les panicules courtes UGl, de faible PDSl
aux panicules longues LMG3, lourdes P13S4, de poids de 1000 grains important
POG4 et pour lesquelles ont noté beaucoup de grains hébergeant WR (CUR4).
Les 3 AFC sur les bandes champignons, germination et panicule, con-
firment ou précisent 7'AFC sur le tableau de BUHT. Il ressort de ces analyses
une relative indépendance entre ces 3 paquets de caracteres : la qualité de
la représentation des modalités supplémentaires sur les divers sous nuages
reprgsentés est mauvaise. Cependant il faut se garder d'en conclure 6 une in-
dépendance statistique car l'étude a éte faite ici sur un ensemble de variétes
et leur mélange peut masquer des eventuelles liaisons entre les variables.
l/ - Nuées dynamiques - (ND)
iW sur les six premiers facteurs de la bande champignons. Au bout
de 10 tirages au hasard 68 formes fortes ont leté construites et 9 groupes
principaux mis en ëvidence.
2/ - ND sur les 3 premiers facteurs de la bande germination. Au
bout de 10 tirages a,u hasard 12 formes fortcs ont et@ construites et ii groupes
formës.
3/ - ND. Sur les 6 premiers facteurs de la bande panicufe, tj groupes
principaux ont et6 formé à partir de 63 formes fortes.
3 varietés se dégagent par leur sualité et leur homogéneité de
comportement
: contamination faible par fusarium (FUS11 bonne vigueur et gcr-
minateur (PIR3, PMS2, tiER4f et la taille de leur panicule POG4, PïZ4, LNG3 :
ce sont : 50-73, 54-39 et 58-l ce sont des guinéa authocyanées, sans couche
brune et a grain coloré pour les deux premi&s.
Ainsi l'exploitation du matériel traditionnel de typt! guinda semble
trks intéressante dans 1'6faboration dc varietés rësistants aux moisissures.
6 - Etude du powoir pathogène des espèces de fusarium isolees du grain
de sorgho
La variété utilisée est la 75-14 originaire de 1‘ICRISAT.
Les espèces utilis&s sont :
F. moniliforme var. subglutinarus
- -
F. solani
var. caeruleum
--_I_I
F. equiseti
var. longipes
-
F. flocciferum
- -
F. sporotridoTdes
- -
Fusarium species
-
-
L'inoculation est effectuée au semis, sur sable st&ile. Les graines
proviwnent d'une culture de contr e-saison sèche et sont de bonne qualité.
Chaque traitement comporte 25 plantules.
Les variables mesurées sont les suivantes :
- longueur des tiges
- longueur du système racinairc
- longueur du mésocotyl
- poids de matière s@che des tiges et feuilles
- poids de matiere skhe des racine:;.
Plusieurs essais ont 6té rialisés en conditions différentes et
notamment en condition de stress hydrique. La variabilité des mesures n'a
pas permis dans certains cas de bien separer le compor,tement du témoin de
certains autres traitements malgré des moycnncs differentes (tableau 5).
Cependant il existe unc convzrgenc e nlarqu& dans les resultats qui au-del3
du verdict statistique pt3rmet une interoretation biologique. Ainsi nous avons
pu mettre en évidence 1~ pouvoir pathogbne des souches dk fusarium isolees
des grains du sorgho et les distinguer par leurs effets sur le développement
des plantules. Les effets observés sont surtout dépressifs, ils vont réduire
la vigueur des plantules et les effets positifs, augmentation de la longueur
ou du poids racinaire créent surtout un deséquilibre qui perturbt le dévelop-
gement de la plante.
A travers toutes les analyses effectuées concernant le taux de
contamination par les divers agents pathogks de la mycoflore du grain du
sorgho, une constatation Lrès importante éWil~rg~ : si certaines varietés
apparaissent réellcrnent peu contaminee par les moisissures 9 aucune n'apparait
vraiment satisfaisante pour les criteres de levee et de vigueur des plantules
L'excellent comportement d'une vari&G hybride amène les remarques suivantes :
- le sorgho possGde un taux d'allogamic non négligeable, très
souvent les variétes locales sont des populations maintenues par le paysan
grâce à cette allogarnie et on constate que ces popula,tlons ont une bonne
vigueur à la levée?
- d'autre part les lignées propos6es en prevulgarisation
manquent souvent de cette vigueur. Chez ces variétés la présence de moisis-
sures va encore accentuer ce,tte dopression "d'inbreeding".
Une question vient donc à l'esprit :
La résolution du problème nos5 par le com,plexe vigueur à la levée -
moisissures ne passe-t-elle pas par une approche nwvel le de la sélection du
sorghos celle de Vari&és composites, coir#rle C'CS~ lc cas dau Mali, Cette
tnéthode permet de mïeux exploiter la variabifit6 @nétique et surtout de nain-
tenir certaine hétérozygotic, très favorable à l'expression de la vigueur.
PUBLICAT 10~4,
LOUVEL II.- lg82.
i4ycoflom des grains du sorgho : essais pré1 iminaires pour une
explication du taux et de la vigueur de la levée au champ.
Polygraphie 36 p. - ISRA-CWRA B.P. 53 - Barilbey, Séncgal.
LOUVEL D.- 1983.
Moisissures du grains et solution chez le Soxgho-
Deuxième Réunion des comitès scientifiques nationaux du projet
régional dl'am&lioration des mil, Sorgho, Maïs et Niébé,
Banjul 7 -. 10 Mars 1983 -. C.N,R.A - Bambey no 14.