L’absorption d’azote durant la période post-floraison

La variabilité génétique pour l’absorption d’azote post-floraison pourrait également ex-pliquer la variabilité génétique pour le GPD. Cette composante de la quantité d’azote total à maturité peut représenter jusqu’à 40% de l’azote du grain chez le blé d’hiver (Sanford and MacKown, 1986;Kichey et al., 2007) soit environ 10 à 80 kg d’azote par hectare. Dans des conditions agro-climatiques favorables à l’absorption d’azote post-floraison, comme celles rencontrées au Nord-Ouest de l’Europe, un pool important d’azote est disponible durant la période de remplissage du grain et pourrait être suffisant pour expliquer une part significative du GPD. Là encore, la cinétique de sénescence pourrait être reliée à la capacité d’absorption d’azote durant le remplissage du grain. En effet, il a été proposé que les phénotypes “stay-green”2 de sorgho (Sorgum bicolor ) résultent d’un maintien de l’absorption d’azote durant le remplissage des grains (Borrell et al.,2001). Selon cette hypothèse, la prolongation de l’ac-tivité photosynthétique, en maintenant l’acl’ac-tivité racinaire, permet de prolonger l’absorption d’azote durant la période post-floraison.

Troisième partie

Chapitre 8

Le projet “NUE traits”

Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet “NUE traits”1 co-financé par l’INRA2

et le BBSRC3 pour la période 2007-2010. Ce projet fédère différentes équipes de l’INRA, du John Innes Center, de l’université de Nottingham et de Rothamsted Research. L’objectif principal du projet consiste à identifier des caractères et les régions chromosomiques associées permettant d’améliorer l’efficacité d’utilisation de l’azote et la teneur en protéines du grain chez le blé tendre d’hiver.

Ce projet comprend différents volets (WP ; “Work Package”) dont les objectifs spécifiques sont :

1. WP1 : Rechercher des caractères liés à l’allocation de l’azote à floraison entre les différents organes ou entre les différentes couches foliaires de la canopée, associés à une augmentation de la NUE, à une augmentation ou une meilleure stabilité de la teneur en protéines et évaluer la variabilité génétique existante pour ces caractères.

2. WP2 : Identifier des QTL associés à la NUE et à la teneur en protéines sur des popula-tions de lignées haploïdes-doublées obtenues après croisement de génotypes contrastés pour la NUE et la teneur en protéines.

3. WP3 : Identifier des lignées au sein de populations de mutants pour la cinétique de sénescence, la NUE et la teneur en protéines puis rechercher des gènes candidats pour la cinétique de sénescence, la NUE et la teneur en protéines à partir de ces mutants. 4. WP4 : Evaluer la stabilité des QTL identifiés pour la NUE ou la teneur en protéines

en utilisant le modèle de culture de blé SiriusQuality.

Le travail réalisé au cours de la thèse s’inscrit au sein des WP2 et WP3. Le travail réalisé au sein du WP3 sur la population de mutants de la variété Renan a consisté à sélectionner des lignées sur la base d’un phénotypage de la durée de sénescence des feuilles durant la période post-floraison effectué trois années consécutives au champ. Ce travail n’a pas fait l’objet de publication et ne sera pas présenté dans ce manuscrit. En revanche, le travail effectué dans le cadre du WP2 sur les populations de cartographie ainsi qu’une étude portant sur du matériel végétal expérimenté dans le cadre d’un projet FSOV⁴ antérieur seront présentés.

1. http://www.rothamsted.bbsrc.ac.uk/bab/mas-projects/NUE.html

2. Institut National de la Recherche Agronomique (http://www.inra.fr/)

3. UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council (http://www.bbsrc.ac.uk/) 4. Fond de Soutien pour l’Obtention Végétale (http://www.fsov.org/)

Chapitre 9

Questions de recherche développées

au cours de la thèse

9.1 Le GPD est-il déterminé par la remobilisation ou

l’absorption d’azote post-floraison ?

Cette première étude a consisté à identifier lequel des processus parmi la remobilisation de l’azote, l’efficacité de remobilisation ou l’absorption d’azote post-floraison explique la plus forte part du GPD dans des conditions agro-climatiques représentatives du Nord-Ouest de l’Europe. Connaissant l’impact de la variabilité génétique pour la date de floraison sur de nombreux caractères agronomiques, et probablement sur le poids relatif de ces composantes dans la quantité totale d’azote absorbée à maturité, l’impact de la date de floraison sur le GPD et sa principale composante a été analysé. Enfin, sur la base des résultats obtenus, différents caractères physiologiques pouvant expliquer le GPD ont été proposés.

Le matériel végétal utilisé comprenait 27 cultivars de blé tendre inscrits au catalogue Français entre 1974 et 2004 excepté Espéria et Farandole inscrits sur la liste européenne et CF99102, une lignée sélectionnée à l’INRA présentant une forte teneur en protéines, mais non inscrite. Ces différents génotypes ont été expérimentés dans 27 environnements contrastés comprenant différents lieux, différentes années et différents traitements (azote fort / faible, irrigation, densité de semis). Le rendement en grains, la teneur en protéines et la date de floraison ont été mesurés dans l’ensemble des environnements d’étude. La quantité d’azote à floraison et à maturité, pour le calcul de l’azote remobilisé et absorbé post-floraison, ont été mesurés dans 12 environnements. Afin de décomposer le GPD et d’identifier les caractères associés, la méthode d’analyse a consisté à rechercher les corrélations permettant d’établir un lien entre ce caractère et d’autres variables. Pour cela, les coefficients de corrélation -des indicateurs statistiques jugeant de la force de l’association entre deux variables - ont été analysés.