CENTRE D¡¯ETUDE REGIONAL POUR L¡¯AMELIORATION...
CENTRE D¡¯ETUDE REGIONAL
POUR L¡¯AMELIORATION DE L¡¯ADAPTATION
A LA.SECHERESSE
CERAAS
I.S.R.A. - C.N.R.A.
BP 53 Bmbey scdgal
TCI.: 73-60-50
ETUDE SUR LA RESISTANCE PROTOPLASMIQUE
DU MANIOC Manihot Esculenta Crantz
A LA CHALEUri ET A LA DESSK%ATIAN.
1
t
Alain MBAYE, Fr&%ric MARIE et Daniel ANNEROSE.
CERAAS/ISRA
.ude r¨¦alis¨¦e au CERAAS
apport pr¨¦liminaire
lanvier 1991.
¡°---mm---+-
. .
---

doux cultiv¨¦ au Stsn¨¦gal, accomplit son cycle de culture en 10-12 mois. Pour
dispose que de 3 mois de pluies au maximum en d¨¦but-de culture. Son
)n hydrique d¨¦pend donc pendant 7 ¨¤ 9 mois de la quant& des $serves
ies possibilit¨¦s qu¡¯offre le sol pour les lib&er et aussi de la ~crti de la
8 extraire et (i les g6rer dans le temps. A terme et surtout chez.les vari&% les
ces, le probleme de la capacit¨¦ des tissus foliaires ¨¤ maintenir leur int&rit¨¦ et
itk durant la d¨¦shydratation du sol et ,leur exposition ¨¤ fa s&heresse
ique ainsi qu¡¯aux fortes temp¨¦ratures qui l¡¯accompagnent se pose.
12 jet de cette ¨¦tude est d¡¯¨¦valuer le niveau de tolkance protoplasmique chez le
f¡®oc d¡¯estimer son int&t pour l¡¯obtention d¡¯une bonne productiviti, d¡¯evaluer la
d¡±t ersitk genotypique existant pour cc caract¨¨re chez cette espece et enfin de proposer
1
un, test de criblage adapt¨¦ ¨¤ la conduite d¡¯un programme de s&ction.
j l-l. 1) EFFET D¡¯UN CHOC THERMIOUE OU OSMOTIOUE SUR LE
l
MAINTIEN DE L¡¯INTEGRITE MEMBRANAIRE
l
1
4) D¨¦termination de la temperature de travail
Dispositif ¨¤ randomisation compl¨¨te.
l vari es: 30572, origine ZITA, haut rendement, large adaptation ;
ii
4
30786, haut rendement en conditions humides ;
I

(
I
Kombo 2, origine locale, haut rendement, sensible ¨¤ la s¨¦cheresse.
¡¯
ux d¡¯irrigation: normal et stress par suspension d¡¯arrosage.
tions. 1 plante par r¨¦p&ition
M¨¦thode de culture :
lanta ¡°on en f?ts (hauteur 60 cm ; diam¨¨tre 3.5 cm ; contenance 80 kg de terre)
tutu ge le 07.03.90, rempotage le 10.05.90
!
y esure bffectu¨¦e le 30.07.90 (fige des plantes : 4 mois et 1/2)
¨¦thod de mesure :
I
1
Pr¨¦l¨¨vement de 10 feuilles/plante sur l¡¯ensemble des rangs de feuilles et conservation
e1 sachets de plastique humidifi¨¦s puis transport au laboratoire.
D¨¦cou¡¯ age de disques foliaires de lcm de diam¨¨tre ¨¤ l¡¯emporte-pi¨¨ces.
1
P
¡®Flottai/son des disques foliaires dans de l¡¯eau distill¨¦e (1 heure) puis deux rin?ages (1
eure a* total).
$¡¯ Repartition des disques dans chaque tube ¨¤ raison de 6 par vari¨¦te et de deux pris au
4asard.
1 Temperature de travail comprise entre 45 et 60¡ãC avec incr¨¦ments de 2,5¡±C.
-~--
-----

2
4 tubes par niveau de tempkature :-1 tkmoin (t¡± labo), 3 test¨¦s
Traitement temp¨¦rature pendant 30¡¯, ajout de 30 ml d¡¯eau distillk dans les tubes puis
diffusion dans Fobscurit¨¦ pendant 24 heures ¨¤ 10¡ãC.
Retour & la temp&ature ambiante et mesure de la conductivit¨¦ libre.
Traitement ¨¤ 100¡ãC pendant 1 heure puis diffusion dans l¡¯obscurit¨¦ pendant 24 heures
¨¤ 10¡ãC.
Retour B la temp¨¦rature ambiante et mesure de la conductivit¨¦ totale.
R&&ats (Figure 1).
R¨¦ponse sigmo?dale
50% de d¨¦gats B 53,2¡±C
Conclusions
Choix d¡¯une temp¨¦rature de travail : 53¡ãC pendant une 1/2 heure sur 20 disques
b) D&rmination du choc osmotique de travail
Dispositif et m¨¦thodes idem que pr¨¦c¨¦demment.
M¨¦thode de mesure:
Sur le reste des disques, choc osmotique avec PEG 600
4 lots de 20 disques par niveau de concentration en PEG:
1 lot t¨¦moin dans bo?te de p¨¦tri sur eau distilk
3 lots trait¨¦s dans bo?te de p¨¦tri sur PEG
Flottaison pendant 24 heures entre -5 et -56 bars ¨¤ temp¨¦rature ambiante
Rin?age puis flottaison de 20 disques par tube dans 30 ml d¡¯eau distill¨¦e
Diffusion pendant 24 heures dans l¡¯obscurit¨¦ ¨¤ 10¡ãC.
Retour ¨¤ la temp¨¦rature ambiante et mesure de la conductivit¨¦ libre.
Traitement ¨¤ 100¡±~ pendant 1 heure puis 24 heures de diffusion dans l¡¯obscurit¨¦ ¨¤
10¡ãC.
Retour ¨¤ Ia temp¨¦rature ambiante et mesure de la conductivit¨¦! totale.
R¨¦sultats (Figure 2)
R¨¦ponse sigmo?dale entre -10 et -56 bars

l
3
l
5 % de ¨¦g&s ¨¤ -37 bars
o
<i Concldom
l
choix dlune concentration de travail en PEG 600 a -37 bars sur 20 disques.
l
l
l
~
~
&2) DETERMINATION DU RANG DE PRELEVEMENT DE LA FEUILLE
Voirm&hode par choc osmotique.
~m¨¦rotation des rangs de feuilles ¨¤ partir du sommet.
Mesures sur feuilles non stress¨¦es
R¨¦sultats (Figure 3)
Bonne discrimination des donn¨¦es au niveau des rangs 2 et 3
Conclusion
I@gs de travail : 2 et 3
Ih EVALUATION DU DEGRE DE TOLERANCE MEMB
A
CH()(I- m(-jUE
%DES
OU OSMOTIQUE DE 3 VARIE
~~OU&~I~ES A DEUX NIVEAUX D¡¯IRRIGATION
llispositif :: idem que II
M¨¦thode : Idem que II
R¨¦sultats
1
a¡¯~ Tol¨¦rance ¨¤ la chaleur.
L¡¯analyse des resultats indique que dans des conditions optimales d¡¯alimentation hy-
rique les vari¨¦t¨¦s ¨¦tudi¨¦es pr¨¦sentent des niveaux de sensibilit¨¦ ¨¤ la chaleur significati-
ement diff¨¦rents (Tableau 1). La vari¨¦t¨¦ 30786 montre les meilleurs niveaux de tol¨¦-
ce tandis que Kombo est la plus sensible au choc thermique (Figure 4)
¡±
I$n conditions d¡¯alimentation hydrique limitante on observe une diminution du niveau
e tol¨¦rance membranaire des 3 vari¨¦t¨¦s Elle est de 31% et de 18% respectivement
ans le cas des vari¨¦t¨¦s 30786 et Kombo 2 alors qu¡¯elle est n¨¦gligeable (1,9%) pour la
30572 (Figure 4).
b) Tol¨¦rance ¨¤ la dessiccation.
s niveaux de sensibilit¨¦ ¨¤ la dessiccation mesur¨¦s indiquent des diff¨¦rences significa-
entre les vari¨¦t¨¦s quel que soit le mode d¡¯alimentation en eau (Tableau 2).
.-.-
1~
-
-

4
En conditions normales d¡¯alimentation hydrique, les vari¨¦t& 30786 et Kombo 2 resen-
tent les niveaux de tolerance les plus &ev& alors que la vari¨¦t¨¦ 30572 est signi Kcative-
ment plus sensible ¨¤ la dessiccation (Figure 5).
En conditions limitantes d¡¯alimentation hydrique on retrouve chez les vari¨¦t¨¦s 30786 et
Kombo 2 une diminution significative du niveau de tol¨¦rance des membranes, Par
contre on observe une augmentation significative importante (31%) du niveau de tol¨¦-
rance ¨¤ la dessiccation de la vari¨¦t¨¦ 30572 (Figure 5).
CONCLUSIONS
La m¨¦thode de dosage des ¨¦lectrolytes liber& apres un choc osmotique ou thermique
permet de mettre en ¨¦vidence des diff¨¦rences significatives entre vari&5s.
Les ¨¦tudes pr¨¦liminaires ont permis de d¨¦finir une m¨¦thodologie simple pour
l¡¯¨¦valuation du degr¨¦ de tol¨¦rance des membranes chez cette esp¨¨ce.
Les differences de comportement observ¨¦es en fonction de la nature du choc applique
indiquent que les m¨¦canismes impliqu¨¦s dans la capacit¨¦ de r¨¦sistance des membranes ¨¤
la chaleur sont diff¨¦rents de ceux contr?lant la capacit¨¦ de r¨¦sistance ¨¤ la dessiccation.
Bien que cette m¨¦thode facilite une ¨¦valuation simple du degre de tol¨¦rance chez le
manioc, une s&ction pour les r¨¦gions semi-arides implique d¡¯identifier separement le
materiel tol¨¦rant ¨¤ la chaleur de celui tolCrant ¨¤ la dessiccation.
Dans le cas du S¨¦n¨¦gal, la r¨¦sistance a la dessiccation appara?t comme l¡¯un des carac-
t¨¨res d¡¯adaptation les plus importants. Toutefois, les diff¨¦rences que nous avons obser-
v¨¦es dans les r¨¦ponses en fonction du niveau d¡¯alimentation hydrique impliquent
d¡¯identifier du mat¨¦riel ¨¤ la fois en conditions normales et en conditions limitantes
d¡¯alimentation en eau. Cette approche appara?t indispensable dans le cas de mka-
nismes qui n¨¦cessitent au pr¨¦alable l¡¯application d¡¯un stress hydrique pour atteindre leur
niveau maximum d¡¯expression. Dans ce cas la s&ction ne portera pas uniquement sur
une valeur absolue du niveau d¡¯adaptation mais plut?t sur un indice de sensibilite ou de
r¨¦sistance ¨¤ la s¨¦cheresse exprim¨¦ en fonction d¡¯un t¨¦moin bien irrigu¨¦.
Remerciements particuliers a Mr Abdou Faye du laboratoire de Physiologie de
I¡¯Adaptation ¨¤ la s¨¦cheresse pour son assistance technique durant toutes les mesures
effectu¨¦es.

5
I : Analyse de variante du % de d¨¦g$ts membranaires
apr¨¦s un choc thermique ¨¤ 53Oc pendant 30' sur 20
foliaires (rang 2 et 3) de 3 vari¨¦t&s de manioc.
DDL
SCM
C M
F
2
3213,8
1606,9
55,2;;;
1
924,0
924¡®0
31,7*
2
482,0
241,O
8,3
12
349¡®3
29,l
1
48,0
48,0
¡°1; ;Es
2
69,4
34,7
T xR
1
80,8
80,l
3,9y
xTxR
2
195,4
97,7
4,7
Frreur
12
248,0
20,7
u II : Analyse de variante du % de d¨¦g?ts membranaires
¨¦ apr¨¨s un choc osmotique au PEG 600 a -37 bars pendant
r 20 disques foliaires (rang 2 et 3) de 3 vari¨¦t¨¦s de
-r
Sou1 e I
C M
F
1
DDL I / SCM
L
Varj t¨¦s (V)
2
1053,3
526,7
34,0***
Traj - (T)
1
14,2
14,2
w*t*
v x
2
1436,8
718,4
46,3
Erre c
12
186,l
15,5
Ranc (RI
1
62,4
62,4
72;
v x
2
72,6
3.6, 3
4,6
TX
1
oro
oro
o,ons
v x
xR
2
38,7
19,3
2,5"'
Erre r
12
94,3
719
I
L
( .V.
-4,72%
-

¡±
FIGURE 1 : % de d¨¦g?ts membranaires me-
sur¨¦ apr¨¨s un choc thermique.
80
70
60
50
40
30
20
10
0
T E c a r t - t y p e
40
45
50
55
60
65
Temp¨¦rature de traitement (Oc>
FIGURE 2 : Z de d¨¦g?ts membranaires me-
sur¨¦ apr¨¨s un choc osmot ique au PEG 600.
Z de d¨¦gats membranawes
80L
70
60
50
40
30
20
10
0
T E c a r t - t y p e
0
10
20
30
40
50
60
Po tent ie 1 osmotique de la solution de
trempage C-bars)

7
FIGURE 3 : Z de degats membranaires me-
l
a&r& un choc osmotique en fonction du
rang de la feuille.
2 d¨¦gats relatifs
-----. 5 1 rrig.
- K Irrig.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
Rang de la feuille

8
FIGURE 4 : % d¡¯ int¨¦grit¨¦ relative mem-
branaire de 3 vari¨¦t¨¦s de manioc mesur¨¦
apr¨¨s un choc thermique C53*c, 30¡¯ 3.
I
.
100 L d ¡¯ int¨¦gra t e r e l a t i v e W
1
75
50
25
E St ress¨¦s
m T¨¦moins
0 0
1
2
3
4
Vari¨¦t¨¦s WKOMBO; 2: 30572; 3:30786)
F I G U R E 5 % d ¡¯ i n t ¨¦ g r i t ¨¦ r e l a t i v e membra-
naire de 3 vari¨¦t¨¦s de manioc mesur¨¦
apr¨¦s un choc osmotique au PEG 600 ¨¤

- 37 bars.
loo [ d ¡¯ lnt¨¦gri t ¨¦ r e l a t i v e C%l
50
25
E St ress¨¦s
m T¨¦moins
Vari¨¦t¨¦s (l.KOMBOj 2 30572; 3~30786)

.
obtenues
aves
30[----------
0
20
4.6 Jarsqt?s9ernt
¡®7-----
i
.........
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3co _............._.......... ........
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4 0
50
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70
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90
100