Avant-propos ......7Introduction des matières Table

(1)

(2)

l.

Table

des

matières

Avant-propos ...7

Introduction ...19

pnnvrrÈnn _PARTTE:

auÉr;onanroN cÉNÉRALB DEs pLANTES culTrvÉns

L'évolution naturelle

1.1. Lamécaniqueévolutive ...23

1.2. Le polymorphisme du vivant . . . .25

1.3. Lanotiond'espèce ...25

1.4. Spéciation et isolement . . .26

1.5. Lamarckismeetdarwinisme. ....26

1.6. Les successeurs de DRnwrN . . . . .28

1.7. Lesmutations ... ...31

1.7.I. Lamutationgénique ....31 I.7.2. La mutation chromosomique . ^{. .}.32 La sélection par domestication

2.1. Généralités ...35

2.2. La colonisation et la cueillette . . .36

2.3. Larécolte ...36

2.4. Lesemis ...37

2.5. Lesméthodesculturales ...37 2.6. La dissémination des semences . . . 38

2.7. Conséquencesdeladomestication ...38

Plantes cultivées - ^Évolution- Centres doorigines - Distribution

3.1 Généralités ...41

3.2. LestravauxdeVavnov ...42

3.3. Lescentresd'originedeVevnov ...43

3.4. LesapportsdeZHurovsKy.. ....49

3.5. ExamencritiquedesthéoriesdeVavrrov ...50 3.6. ^Le^passageréciproque des espèces végétales entre le Nouveau et

I'AncienMonde àl'époquehistorique ....54

3.7. Application des travaux de Vavrrov . . . . . 55

Utilisation de la diversité génétique chez les espèces cultivées

4.1. Introduction ...57

4.2. Analysedeladiversitégénétique ... ....58

2.

3.

4.

(3)

) TABLE DES MATIERES

4.2.1. Ressources'génétiquesprimaires ... ' ⁵⁹

4.2.2. Formesetespècesapparentées ....'...60

4.2.3. Ressourcesgénétiquessecondaires ...60

4.2.4. Ressourcesgénétiquestertiaires ...61

4.2.5. Ressources génétiquesquaternaires '....62

4.3. Prospection et collecte ^{. .}^.62

4.3.1. Prospection ...62

4.3.2. Collecte ...63

4.4. Multiplicationetrégénération '..-64

4.4.1. Plantesautogamesstrictes ...65

4.4.2. Plantesàdominanceautogame ...'.'..65

4.4.3. Plantesallogamesstrictes ...65

4.4.4. Plantesàdominanceallogame ...'..66

4.4.5. Populationscomposites ...66

4.4.6. ^Plantesàmultiplicationvégétative ...66

4.5. Conservation de la diversité génétique ^{. .}^.61

4.5.1. Conservation de la diversité in situ ^{. . .}^.^{. 68}

4.5.2. Conservation du pouvoir germinatif des graines . . . .' ^.^{. 68}

4.5.3. Techniques utilisées pour la conservation des graines . . .69

4.6. Évaluation et gestion des ressources génétiques . . . ^." ^.^.71 4.1. Collections depetites tailles etde diversité maximale .... ...72

Systèmes de reproduction et stratégies utilisées ^enamélioration ^des^plantes 5.1. Généralités ...75

5.2. Amélioration des plantes autogames ^{. . .}^-^.77

5.2.1. Variabilité chez les plantes autogames ^.^-' ⁷⁸ 5.2.2. Multiplicationdesnouveauxgénotypes ^{. .}...93

5.3. Amélioration des plantes allogames ^.^.' ' ^.94

5.3.1. Généralités ^{.. -..94}

5.3.2.Variétéshybridesdepremièregénération 5.3.3. Sélectionrécunente ^..'100

5.3.4. Variétéssynthétiques ^..'101

5.4. Lespolyploides ...102

5.4.1. Polyploidesnaturels ^.-.102 5.4.2. PolyploTdes artificiels ^.^.102 5.5. Sélection des plantes pour la résistance aux parasites . . . . . . . 103

5.5.1. Introduction ^...103

5.5.2. Relationshôte-parasite ... ^....104

5.5.3. Contrôle ^génétique^de^larésistance ^{. . .}^.¹⁰⁴

5.5.4. Sélection pour la résistance ^.^{. .}^.¹⁰⁵

5.6. La transgenèse végétale en complément des méthodes classiques . 101 5.6.1. Originedestravaux ^.'..107

5.6.2. Intérêt de l'utilisation de la transgenèse végétale . . ' ' ^.. lOtl TABLE DES HaerrÈnps 5.6.3. Les nouvel les biotechnolosies sont-elles applicables aux pays en développement ? I)IJUXIEME PARTIE : AMÉLIoRATIoN DES PRINCIPALES ESPÈCES cULTIVÉES DANs I,ES RÉGIONS TROPICALES 6. Les buts de I'amélioration des plantes cultivées dans les régions tropica 6.1 . Amélioration de la productivité 6.2. Amélioration des qualités du produit marchand 6.3. Amélioration des conditions de récolte 6.4. Pondération des buts à poursuivre 7. Amélioration des principales plantes oléagineuses 1.1. Le palmier à huile (Elaeis guineensis Jecq.) . . . . 123

7.1.1. Botanique ...lZ3 7.1.2. Systèmedereproduction. _...131

7.1.3. Histoire de l'amélioration du palmier à huile . . . l3tt 1.1.4. Critères de sélection . . . 143

1.1.5. Variabilité des principaux facteurs de rendement . . . .146

7.1.6. Héritabilitédescaractères... ..14i

7.1.7. Consanguinité... _...150

7.1.8. Méthodesactuellesd'amélioration ... ... l5l 7.1.9. ^Nouvellestendances dans I'amélioration du palmier à huilc | 5tl 7.1.10. Multiplication.. ...159

7.2. Le cocotier ^(Cocosnucifera L.) ... .... . 16.5 7.2.1. Botanique _...16.5 1.2.2. Systèmedereproduction. ...166

7.2.3. Critères et objectifs de la sélection . . . ^.. ¹⁶⁹

7.2.4. Méthodesd'amélioration... _...170

7.2.5. Utilisationdemarqueurs moléculaires .. ^{. . .}. l7.l 7.2.6. Multiplication.. ...,174

7.3. L'arachide (Arachishypogaea L.) .. ....17j 7.3.1. Botanique ...177

7.3.2. Systèmedereproduction. _...1tt0 7.3.3. Critères de sélection . . . ltt2 7.3.4. Méthodes de sélection . . 185

7.3.5. Méthodes transgéniques appliquées à l'araclride .. ^....lg2 7.3.6. Multiplication et diffbsion des nouvelles sélcctions . . . . ¹⁹³

7.4. [,c soja (Gl.v<,inc ma,r (L.) Mlrlrrr.) , . . . . ¹⁹⁵

7.4.1. Ilotarricluc ... ¹⁹⁵

7.4.2. Systèrncclcrcproduction., _....197 7.4.3. ('r'itèrcs _clcsélcction , . . lgtt l3

108

les 14 16 16 17

(4)

t4 TABLE DES MATIERES

7.4.4. Méthodes de sélection ^.^.205

7.4.5. Méthodes transgéniques appliquées ^ausoja ^{. . .}^.209

7.4.6. Multiplication et diffusion ^desnouvelles sélections . . . .210

7.5. Le tournesol (Hèlianthus ^qnnuusL.) . . ^.^.213

7.5.1. Botanique ...213

7.5.2. Systèmedereproduction. ...2I5 7.5.3. Critères de sélection ...2f6 7.5.4. Méthodesdesélection ...217

'1.5.5. Productiondesemences ... ...220

'7.6. _Lesésame (Sesamum indicum L.) . . ^{. . .}^.223

7.6.1. Botanique ...223

7.6.2. Systèmedereproduction. ...225

7.6.3. Critères de sélection ...227

7.6.4. Méthodesdesélection ...227

7.6.5. Multiplication et diffusion des sélections ^{. . . .}^.227

Amélioration des céréales Les céréales majeures B.l. Leriz(OryzasativaL.) ...233

B.l.l. Botanique ...233

8.1.2. Systèmedereproduction.. ....236

8.1.3. Critères généraux de sélection .. .. ...239

8.1.4. Méthodesd'amélioration ...241

8.1.5. Méthodes transgéniques appliquées au riz . . . . .248

8.1.6. Multiplication et diffusion ^desnouvelles sélections . . . .249

8.2. Le maïs (Zea mays L.) ^.^.253 8.2.1. Botanique ...253

8.2.3. Critères de sélection ^{. .}.260

8.2.4. Méthodesettechniquesd'amélioration ...265

8.2.5. Amélioration du maïs par hybridations interspécifiques .278 8.2.6. Méthodes transgéniques appliquées au maïs . . .279

8.2.7. Productiondesemences ... ...280

8.3. Le sorgho (Sorghum bicolor (L.) MoENctt) . . . ^.^.283

8.3.1. Botanique ...283

8.3.3. Principauxcritèresdesélection ...287

8.3.5. Productiondesemences ... ...292

8.4. Le mil àchandelle (Pennisetum americanum (L.) LEErE) ...2()5 8.4.1. Botanique ...295

8.4.2. Systèrnedereproduction.. ....296

t't.4.3. Principauxcritèresdesélection ...296

8.4.4. Méthoclcsciesélection ...296

8. TABLE DES MATIERES 8.4.5. Productiondesemences ... ...29H Les céréales mineures u.5. L'éleusine(Eleusinespp.). ....,.101

8.5.1. Botanique ....,.101

8.5.2. Domestication... ...101

8.5.3. Génétique ...102

8.5.4. Perspectivesd'amélioration ... ...102

8.6. Lefonio(Digitariaexilis(Krey.)Srarr) ...30,1 8.6.1. Botanique ...10.1 8.6.2. Génétique ...104

8.6.3. Perspectivesd'amélioration ... ...'104

8.1. Les millets (Echinochloa spp.) ^{. .}^.105

8.7.1. Botanique ...105

8.1.2. Domestication... ....,.](l(t 8.1.3. Génétique ..,...l(Xr 8.7.4. Perspectivesd'amélioration ... ...}(Xr fl.tt. Letef(Eragrostistef(Zucc.)Tnorrnn).... _...107

8.8.1. Botanique ...,,.107

8.8.2. Domestication... ..,.,.10t{ 8.8.3. Génétique ....,.1()ll 8.8.4. Perspectivesd'amélioration ... ...,.1()t{ fi.(). Lemillet(Panicummiliaceum L.).. ...10()

8.9.1. Botanique ...,,.10()

8.9.2. Génétique ...11()

8.9.3. Perspectivesd'amélioration... ...,....11()

fi.l0. Le millet italien (Setaria italica(L.) Boeuv.) . . . . . . .ll ^I 8.10.1. Botanique ...111

U.10.2. Génétique ...111

8.10.3. Perspectives d'amélioration ... ... ^.,.1ll li.l f . ^Lesriz sauvages (Zizania aquaticaL. et Zizania palu,stri,s 1,.) . , . .l I I U.ll.l. Botanique ...., tll U.11.2. Génétique ....,]ll tt.11.3. Perspectivesd'amélioration ... ... ll,l l,es pseudo-céréales fi. 12. Le sarasin (Fagopyrum spp.) . ^,, ¹¹7 tt.l2.l. Botanique ...117

8.12.2. Génétique ...11t{ ti.12.3. Perspectivesd'arnélioratiolr ... ..., ^lltt fi. I I. l.cs amaranthes (Amurunthu,T spp.) . . . . . .l l() U.l3.l. BotaniqLre ...11()

ft.13.2. Généticluc ... ll0 t't.13.3. Pcrspcctivcsd'anrélioratioll ... ... ^ll0 fi.l,l. Lcschérropodiacécsllirrrcrrrllircs(('ln'tttt1xxli,,,,,sl)l).) ...,,.111

t{.14.1. l}otlrrirlrrc ..,.. lll

t5

(5)

t^u t,t)t,\ Nt^ilt Ht,s

(iérréticptc

Pcrspcctivcsd'amélioration... ...322 9. Amélioration des plantes à tubercules

9.1. Lc manioc (Manihotesculentq CneNrz.) ...325

9.1.1. Botanique ...325

9.1.2. Systèmedereproduction.. _....326 9.1.3. Critères de sélection _{. .}_.3Zl 9.1.4. Méthodesdesélection ...327 9.1.5. Nouvelles technologies appliquées à I'amélioration

dumanioc ...32g

9.1.6. Multiplication et diffusion des nouveiles sélections . . . .32g

9.2. Les ignames (Dioscorea spp.) . . . 331

9.2.1. Botanique _...331

9.2.2. Principales caractéristiques des espèces comestibles

majeuresetcritèresdesélection _...333 9.2.3. Méthodesdesélecrion ...334 9.2.4. Nouvelles technologies appliquées à I'amélioration

des ignames _....336

9.2.5. Multiplication et diffusion des nouvelles sélections . . . .33r

9.3. Lapatate douce (Ipomoea batatas (L.) Lrvr.) ...341

9.3.1. Botanique _...341

9.3.2. Systèmedereproduction.. _....342

9.3.3. Génétique ...342

9.3.4. Critères de sélection . . .343

9.3.5. Méthodesdesélection ...346 9.3.6. Nouvelles technologies appliquées à l'amélioration de

la ^patatedouce _{. .}_34g

9.3.7 . Multiplication et diffusion du matériel sélectionné _{. . .}. 34g 10. Amélioration des plantes protéagineuses

10. | . ^Leslégurnineuses alimentaires (phaseolus, vigna, cajanus, erc.) . . 353

l0.l.l. Introduction _...353

10.1.2. Taxonomieetévolution _...358

10.1.3. Systèmesdereproduction ...362

10.1.4. Objectifsdelasélecrion ...364

10. I .5. Travaux de sélection _{. .}_._37g

10.1.6. Conclusions _...390

I l. Amélioration d'une plante textile I I.l. Lc cotonnier (Gossypium _spp.)

ll.l.l. Botanique

ll.l.2. Systèmedereproduction. _...400 ll.l.3. Critèresdesélection _...403

ri. t4.2.

r{. t3.3. \22

395 395

l^lll,l. lrl |t Àt^1il til \ t1

Mét lrotlcs tlc s(.lccl iorr

('rrltivars tl'origirrc irrlcrspi'cilitlrrc dé.jri conrrrrcrcillis(.s ,4lS

'li'avaux _clcllirrrsgcrrc\sc ur arrrélioratiotr cotonrriùrc .. . ,4lg

Multiplicatiorr ct rlillirsiorr dcs rrouvcllcs sélcctiurrs _{. . .}.41(l 12. Arrrélioration des plantes stimulantes

12.1. Lcscalëiers(Coffeaspp.) _....,,415

l2.l.l. Botanique _....,42.i

12.1.2. Amélioration des caféiers diploides et allogamcs . . . . , 42f{

12.1.3. Arnélioration du caféiertétraploide _etautoganrc . . . , . .4.14

12.1.4. Hybridations interspécifiques . . 4.19

12.1.5. Nouvelles technologies appliquées aux caléicrs . . . . . ., 441

12.1.6. Multiplication et diffusion des nouvelles sélections . . . ,44.r 11.2. Le cacaoyer (Theobroma cacao L.) . . . . 415

12.2.1. Botanique _...445

12.2.2. Systèmesdereproduction _..,..450

12.2.3. Principauxcritèresdesélection ...4.s2

12.2.4. Méthodesdesélection ...4S.1

12.2.5. Utilisation desnouvellestechnologies ... ., . ., 4.i9

12'2.6. Multiplication et diffr-rsion des nouvelles sélectiorrs . . . . 45u 12.3. Lethéier(Camelliasinensis(L.)KuNrze).... _..46.1

12.3.1. Botanique _...46.1

12.3.2. Systèmedereproduction.. _....46.f

12.3.3. Critères de sélection . . .46h

12.3.4. Méthodesdesélection ,...467

12.3.5. Utilisation des nouvellestechnologies _{. .}. ^.. . . . 471

12.3.6. Multiplication et diffusion des nouvelles sélections . . . ,471 l-1. Amélioration _{de la}canne

13. f . La canne à sucre (Saccharum fficinarum L.) . . . 477

l3.l.l. Botanique _...477

13.1.2. Systèmedereproduction.. _....47t1

13.1.3. Critères de sélection . . . 479

13.1.5. La transgenèse au service de l'amélioration dc la canrrc . 4ll I

13.1.6. Multiplication et diffusion du rnatériel sélectionné . . . ,4fi2 14. Amélioration de plantes à f'ruits

14.1. Les bananiers et les plantains (Ma,ra spp.) . . . . .4ft5

l4.l.l. Botanique _...4tt.s

14.1.2. Systèrnedereproduction.. _....4g7

14.1.3. ^(lritèrcsde sélection . . . 490

14.1.4. Méthoclcsd'amélioratiorr _....,490

14. | '-5. IJtilisation clcs biotccltttologics ccllulaircs ct nroléc:rrltircs . 4() |

r. t.4.

l.l..s.

l. l.(r.

t.t.7.

40.1

(6)

18 ^TABLEDES MATIÈRTS

14.1.6. Multiplication et diffrision du matériel sélectionné . . . .492 15. Amélioration des plantes à latex

15.1. L'hévéa ^(Heveabrasiliensis (Wnro.) MuBr-I-. Anc.) . ^{. .}^.⁴⁹⁵

15.1.1. Botanique ^...495

15.1.2. Systèmedereproduction. ^.'...497

15.1.3. Critères de sélection ^.' ^.⁵⁰¹ 15.1.4. Méthodesd'amélioration ^...501

15.1.5. Utilisation ^de^marqueursmoléculaires dans la connaissance des ressources génétiques de l'hévéa ^.' ^.⁵¹¹ 15.1.6. Multiplication et diffi.rsion des nouvelles sélections . . . .512 16. Amétioration d'une plante médicinale

16.1. Le quinquina (Cinchona ledgeriana MoeNs) ^.' ^{. -}⁵¹⁷

16.1.1. Botanique ^....-517

16.I.2. Systèmesdereproduction ^...518

16.1.3. Critères de sélection ^{. .}^.522

16.1.4. Méthodesd'amélioration... ^...522

16.1.5. Multiplication ^etdiffusion du matériel sélectionné . . ' ^.' ⁵²⁶

17. Amélioration d'une plante insecticide

17.1. Lepyrèthre (Chrysanthemum cinerariaefolium Vrs.) . ...529

l7.lJ. Botanique .'...529

17.1.2. Systèmesdereproduction ^...531

17.1.3. Critères de sélection ' ^.^.532 17.1.4. Étapesdel'amélioration ^...533

17.1.5. Multiolication ^etdiffrrsion du matériel sélectionné . . ' ^{. .}⁵³⁵

Pourconclure... ^..537

Littératureconseillée ^...539

Glossaire ^...553

Abréviations "" ^"571

Index. ^...573

Lesauteurs ...583

(7)