Etude de l'interaction génotype x milieu et sélection agronomique et génomique (GWAS) de la luzerne pérenne (Medicago sativa L.)

Abstract

La production fourragère en Algérie est en déficit chronique, ce qui engendre des importations de plus en plus coûteuses de poudre de lait et d’aliments de bétails. Pour atténuer la dépendance, la culture de la luzerne pérenne considérée reine des fourrages depuis des millénaires pourrait être une solution. Cette thèse rentre dans le cadre de deux projets complémentaires (PERMED et REFORMA). Afin de déterminer les cultivars de luzernes les plus performants en stabilité et rendement (Projet PERMED), un essai multi-environnements a été mené sur 16 cultivars méditerranéens pendant 4 années consécutives dans deux sites ; Alger et Hmadna ; avec deux conditions hydriques différentes à savoir irrigué et pluvial. Deux modèles statistiques AMMI et GGE ont été appliqués à l’ensemble de données pour étudier l’interaction génotype X environnement (GEI). La variété américaine « Ameristand 801S» et le cultivar marocain « « Erfoud 1 » étaient les cultivars les plus tolérants au sel. Les deux modèles statistiques ont montré que le cultivar italien « Ecotipo Sicilien» était le plus stable, tandis que le moins stable était le cultivar algérien «Tamantit ». A partir de trois cultivars résistants à la sécheresse et/ou à la salinité ; issus du projet PERMED (Mamuntanas, Sardi 10, Erfoud 1), une population parentale tolérante à la sécheresse a été créée dans le cadre du projet REFORMA. En effet, il a été étudié le comportement de 151 familles (demi-frères) de luzerne issues du croisement des 3 cultivars. Les caractères suivis durant 3 ans sont : le rendement total en matière sèche, la hauteur végétative hivernale, la floraison, et la persistance. Une quinzaine de génotypes à haut rendement et bonne persistance ont été choisis, afin de produire la semence synthétique 1 (Syn 1). L’approche GWAS a été appliquée sur les 151 familles étudiés, afin de visualiser les associations entre les marqueurs SNP et les trois caractères phénotypiquement significatifs, à savoir ; le rendement total en matière sèche, la hauteur végétative hivernale et la floraison. L’analyse GWAS a révélé 4 SNP associés au rendement en matière sèche, 6 SNP associés à la hauteur hivernale et 9 SNP associés à la floraison.