Débat sur l'amélioration variétale participative. Amélioration variétale participative : étude de cas chez le riz

L'amélioration variétale participative est une modalité de mise en oeuvre d'un programme de création ou d'évaluation variétale faisant intervenir des agriculteurs à des degrés divers dans le processus de sélection. S'inscrivant dans le cadre plus général du développement local, de recherche participative et d'approche genre, elle vise à 1) favoriser l'utilisation de variétés améliorées par les agricultures restées à l'écart de la révolution verte et 2) promouvoir la biodiversité et la conservation in situ des ressources génétiques. Deux expériences d'amélioration variétale participative considérées parmi les plus élaborées sont décrites. L'une concerne l'évaluation variétale participative du riz pluvial en Inde, l'autre la création variétale participative de riz d'altitude au Népal. Les méthodes mises en oeuvre, les résultats obtenus et les conclusions tirées par les auteurs sont présentés. De même, une méthode pour identifier et hiérarchiser les critères paysans de choix variétal est présentée de manière détaillée à travers le cas du riz de bas-fond au Mali-Sud. La méthode comporte 3 phases : -1- identification et caractérisation participative des variétés locales à travers des descriptions variétales individuelles ouvertes obtenues en assemblée villageoise, -2) détermination des critères de préférence à travers des comparaisons individuelles de variétés par paires et -3) analyse de données de comparaison par paires en vue de hiérarchisation des critères de choix variétal. Dans le cas du riz de bas-fond au Mali-Sud, culture essentiellement féminine et destinée à l'autoconsommation, la productivité et les qualités à la consommation viennent en tête des critères de préférence variétale des rizicultrices. Cette hiérarchie conforte les critères de sélection définis par les chercheurs à travers une démarche analytiqu

GRiSP : programme international d'amélioration variétale du riz pour les adaptations aux changements globaux

Le riz, un aliment au coeur des défis alimentaires de demain Le riz est l'aliment de base de plus 3,5 milliards d'êtres humains. Son rôle est essentiel dans la sécurité alimentaire, en Asie et, aussi progressivement, en Afrique et Amérique latine. Pour chaque milliard additionnel de population mondiale, 100 millions de riz non décortiqué supplémentaire devront être produits, avec moins de terre, moins d'eau, moins de main-d'oeuvre, par des systèmes de production plus résilients dans le contexte du changement climatique. Or, les paquets technico-économiques de la révolution verte conçus pour les rizicultures irriguées se révèlent peu efficaces dans les autres écosystèmes rizicoles, inondé, submersion profonde, pluvial... et dans les systèmes de production peu connectés aux marchés. Les rendements ne progressent plus que de 0,8 % par an, contre 2,2 % au cours de la période 1970-1990. Un programme international d'amélioration pour faire face aux changements globaux L'importance des défis à relever a conduit les acteurs internationaux de la recherche rizicole, dont les institutions françaises que sont le Centre de coopération international en recherche agronomique (Cirad) et l'Institut de recherche pour le développement (IRD), à construire le Global Rice Science Partnership qui ambitionne, à travers six thématiques de recherche, le développement de nouvelles options de production, à l'échelle du système, pour les principaux systèmes de production du riz dans le monde. La composante " amélioration variétale " de ce programme international vise à mieux valoriser la diversité génétique et à accélérer la création, la diffusion et l'adoption de nouvelles variétés idéotypes en s'appuyant sur les technologies de génotypage et séquençage massif, le phénotypage de précision à haut débit et l'ingénierie génétique. Les cibles principales sont le potentiel de production et la tolérance aux stress associés au changement climatique. Mobiliser les connaissances disponibles et en créer de nouvelles Le programme est organisé en trois ensembles très larges d'activités dont les échéances s'échelonnent sur 5 à 20 ans. Les premières consistent à cumuler les allèles favorables de gènes connus et à mettre en oeuvre et évaluer de nouvelles méthodes de sélection, dont la sélection génomique, pour différents écosystèmes cibles. Le deuxième groupe d'activités vise à identifier de nouvelles régions chromosomiques associées aux caractères cibles chez l'espèce Oryza sativa, et à lever les verrous de l'exploitation d'espèces apparentées. Pour O. sativa, on disposera courant 2012, d'un million de points de génotypage pour chacune des 2 500 accessions de riz déjà largement phénotypées, notamment pour l'adaptation aux stress thermiques et hydriques. Parmi elles, deux panels de 300 accessions, représentatifs des sous-espèces indica et japonica tropical, seront séquencés et phénotypés plus finement dans 7 sites-terrains et 7 dispositifs de phénotypage de précision à travers le monde. L'intégration des données s'appuiera sur la modélisation écophysiologique. De nouvelles populations à fort pouvoir de résolution génétique construites à partir de variétés élites serviront le double objectif de dissection des caractères complexes et de développement de nouvelles variétés. L'accès à la diversité de l'espèce africaine de riz cultivé O. glaberrima et des espèces sauvages apparentées sera assuré par la création de matériels végétaux spécialisés dépourvus de barrières reproductives ainsi que par le séquençage des génomes de ces espèces. Le troisième groupe d'activités vise des sauts qualitatifs, pour le potentiel de production, par la transformation du système photosynthétique C3 du riz en C4, et pour l'utilisation de l'azote, par la fixation symbiotique. (Texte intégral

Impact de la diffusion des variétés améliorées sur l'évolution de la diversité génétique In situ dans le contexte des agricultures de subsistance : cas du riz en Guinée

La dynamique temporelle de la diversité du riz en Guinée est analysée au niveau national sur la période 1996-2001 et au niveau d'une région naturelle sur la période 1979-2003. Au niveau national, la diversité a été évaluée par enquêtes auprès de 1679 exploitations réparties dans 79 villages des 4 régions naturelles du pays. Les descripteurs utilisés sont le nombre de variétés connues, le nombre de variétés cultivées, le taux d'utilisation des variétés et les indices de diversité et d'homogénéité de Shannon. L'analyse régionale s'appuie sur deux prospections, 1979 et 2003, dans six villages de la Basse Guinée. Les indicateurs de diversité sont les compositions variétales et alléliques de 10 loci microsatellites. A l'échelle nationale, le nombre de variétés par paysan et par village a augmenté entre 1996 et 2001. La diversité variétale est élevée, spécialement en Guinée forestière et en Basse Guinée. Les variétés traditionnelles représentent 80% du total. Les variétés de type NERICA diffusées depuis 1996 ne remplacent pas les variétés traditionnelles ; elles en sont complémentaires. Le taux d'utilisation variétale est faible et hétérogène. Moins de 10 % des variétés sont utilisées par plus de 50 % des exploitations d'un village. A l'échelle régionale, pour la période 1979-2003, les compositions variétales ont évolué substantiellement ; les nombres moyens d'allèles par locus et par accession sont significativement plus élevés en 2003 et la composition allélique d'accessions homonymes est significativement différente entre les deux dates de collectes. Cependant, les allèles spécifiques à chaque date ont une fréquence beaucoup plus faible que les allèles communs aux deux dates de collectes. La stabilité, ou légère augmentation, de la diversité variétale et allélique est probablement liée à la prédominance d'une agriculture de subsistance. Mais des risques de perte de diversité existent. Un suivi continu d'évolution de la diversité permettrait de détecter les évolutions défavorables et d'établir des priorités de conservation.(résumé d'auteur

Les recherches en Génétique et Amélioration des Plantes (GAP) au Cirad

Une analyse des recherches en génétique et amélioration des plantes (GAP), de la génomique à la production de semences, conduites au Cirad a été entreprise dans la perspective -1- de renforcer leur intégration et leur polarisation vers l'impact et -2- d'adapter leur contour aux priorités scientifiques de l'établissement et aux défis de production de connaissances, d'innovation au service du développement et de la production - gestion de biens publics. Le cadre d'analyse retenu est un continuum de domaines thématiques allant de la connaissance et gestion de l'agrobiodiversité (DT1) à la création-diffusion variétale (DT3), en passant par la connaissance des bases biologiques des caractères d'intérêt agronomique (DT2). Les recherches en GAP conduites par le Cirad sur une vingtaine d'espèces ou de groupes d'espèces végétales sont caractérisées en termes de : ressources humaines mobilisées, importance du partenariat, types de partenaires, relais identifiés pour l'utilisation/valorisation des produits de la recherche, importance des autres équipes (hors Cirad) conduisant des recherches similaires, position du Cirad par rapport aux autres équipes en termes d'excellence et/ou d'originalité des recherches, ainsi qu'en termes de production scientifique et technique. De même, pour chaque espèce végétale, le positionnement des recherches en GAP par rapport aux missions et priorités du Cirad, ainsi que leurs atouts pour contribuer à la réalisation de ces missions, sont documentés [...]. (Résumé d'auteur

Lowlands development in Mali

Dans un contexte de pluviosité limitée, les bas-fonds (terres inondables) où convergent les écoulements d'eaux constituent des zones d'agriculture économiquement importantes. Ces zones représentent 5% de la surface du sud du Mali, 1/5 est mis en culture. Les projets d'amélioration de la gestion de l'eau et des systèmes de culture doivent concilier plusieurs niveaux d'intervention, la région et le terroir, et tenir compte de la diversité des situations physiques et sociales. Trois facteurs interviennent dans le choix des dispositifs de gestion de l'eau : les caractéristiques morphométriques du bassin versant (prévision quantitative des crues), la profondeur de la couche de sol imperméable (possibilités de régulation du niveau d'eau lorsque les sols sont très filtrants), les écoulements différés (surface potentiellement valorisables). Dans le bas-fond de M'pegnesso (région de Sikasso), la riziculture est intensifiée dans les zones basses avec des variétés améliorées, une meilleure préparation du sol, une fertilisation adaptée. En zones hautes, des variétés de riz intermédiaires entre les types aquatique et pluvial strict sont aussi productives que dans les zones inondées. Le maïs, l'arachide et la pomme de terre sont des productions intéressantes pour diversifier les cultures. Les cultures de bas-fond peuvent être aussi rentables que le cotonnie

La valorizacion de las hondonadas en Mali

Dans un contexte de pluviosité limitée, les bas-fonds (terres inondables) où convergent les écoulements d'eaux constituent des zones d'agriculture économiquement importantes. Ces zones représentent 5% de la surface du sud du Mali, 1/5 est mis en culture. Les projets d'amélioration de la gestion de l'eau et des systèmes de culture doivent concilier plusieurs niveaux d'intervention, la région et le terroir, et tenir compte de la diversité des situations physiques et sociales. Trois facteurs interviennent dans le choix des dispositifs de gestion de l'eau : les caractéristiques morphométriques du bassin versant (prévision quantitative des crues), la profondeur de la couche de sol imperméable (possibilités de régulation du niveau d'eau lorsque les sols sont très filtrants), les écoulements différés (surface potentiellement valorisables). Dans le bas-fond de M'pegnesso (région de Sikasso), la riziculture est intensifiée dans les zones basses avec des variétés améliorées, une meilleure préparation du sol, une fertilisation adaptée. En zones hautes, des variétés de riz intermédiaires entre les types aquatique et pluvial strict sont aussi productives que dans les zones inondées. Le maïs, l'arachide et la pomme de terre sont des productions intéressantes pour diversifier les cultures. Les cultures de bas-fond peuvent être aussi rentables que le cotonnie

Mise en valeur des bas-fonds au Mali

Dans un contexte de pluviosité limitée, les bas-fonds (terres inondables) où convergent les écoulements d'eaux constituent des zones d'agriculture économiquement importantes. Ces zones représentent 5% de la surface du sud du Mali, 1/5 est mis en culture. Les projets d'amélioration de la gestion de l'eau et des systèmes de culture doivent concilier plusieurs niveaux d'intervention, la région et le terroir, et tenir compte de la diversité des situations physiques et sociales. Trois facteurs interviennent dans le choix des dispositifs de gestion de l'eau : les caractéristiques morphométriques du bassin versant (prévision quantitative des crues), la profondeur de la couche de sol imperméable (possibilités de régulation du niveau d'eau lorsque les sols sont très filtrants), les écoulements différés (surface potentiellement valorisables). Dans le bas-fond de M'pegnesso (région de Sikasso), la riziculture est intensifiée dans les zones basses avec des variétés améliorées, une meilleure préparation du sol, une fertilisation adaptée. En zones hautes, des variétés de riz intermédiaires entre les types aquatique et pluvial strict sont aussi productives que dans les zones inondées. Le maïs, l'arachide et la pomme de terre sont des productions intéressantes pour diversifier les cultures. Les cultures de bas-fond peuvent être aussi rentables que le cotonnie

Accuracy of genomic selection in a rice synthetic population developed for recurrent selection.

Genomic selection is a promising breeding strategy for rapid improvement of complex traits. We investigated the accuracy of genomic estimate breeding values (GEBV) through cross validation in a synthetic population (SP) of broad genetic diversity developed for upland rice breeding for Latin America, through recurrent selection (RS). Three hundred and three S4 lines extracted from a SP that has undergone several RS cycles were phenotyped for flowering time (FL), plant height (PH) and grain weight per plant (GW), and genotyped with an average density of one marker per 22.9 kb, using genotyping by sequencing. Cross validation was performed hundred times, for four ratios of training and validation population sizes (TP/VP), using ridge regression best linear unbiased prediction (RR-BLUP), least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) and Bayesian linear regression methods (BL). Accuracy was estimated as the correlation between GEBV and true breeding value. Linkage disequilibrium was high (average r²>0.5 at 20 kb; r²>0.25 at 1.5 Mb distance). Accuracy of GEBV increased with the size of the training population, regardless of the model. For FL and TP/VP varying from 150/153 to 270/33, the GEBV accuracy ranged from r=0.20 (0.05) to r=0.22 (0.15) under RR-BLUP, from r=0.19 (0.09) to r=0.28 (0.17) under LASSO, and from r=0.28 (0.03) to r=0.32 (0.17) under BL, before marker selection based on alleles frequency. GEBV accuracy was more sensitive to markers' allele frequency than to the total number of markers. The best selected S4 will be recombined and their progenies tested for GEBV accuracy across generations. (Résumé d'auteur