Le maïs fourrage III Evaluation et perspective de progrès génétique sur les caractères de valeur alimentaire

Si, durant la période 1985-2000, il y a eu un progrès génétique très important des maïs fourrage en productivité en plante entière et en résistance à la verse, il n'en a pas été de même pour la valeur alimentaire : la valeur énergétique moyenne a notamment régressé de 0,05 UFL. Le maïs fourrage de demain, grâce à une sélection spécialisée, présentera une valeur énergétique et une ingestibilité de l'ensilage élevées. En effet, en l'absence de critère de valeur alimentaire à l'inscription jusqu'en 1999, les maïs fourrage récents ont une valeur énergétique moyenne de 0,05 UFL inférieure à celle des variétés plus anciennes, avec une très large variabilité (0,79 - 0,97 UFL/kg) chez les hybrides précoces inscrits. Le critère DINAG de digestibilité des parois va permettre la sélection de variétés de maïs plus digestibles et d'approcher les déterminants biochimiques et moléculaires de la digestibilité comme la teneur en lignine, la qualité de la lignine et les liaisons chimiques entre lignine et glucides pariétaux. Les progrès porteront sur une teneur et une qualité du grain minimisant les interactions digestives, une valeur énergétique se rapprochant de 1 UFL/kg et une ingestibilité élevée de l'ensilage.In the past 15 years, considerable progress has been achieved in the yield of forage maize and in its resistance to lodging, but this is not the case for the feeding value of the hybrids, as this factor was not taken into account in the registration of new cultivars. The net energy content of modern hybrids is about 0.05 UFL (F.U. for milk) per kg below that of the older hybrids, with values ranging from 0.79 to 0.97 UFL/kg, while the standard value for maize is considered to be approximately 0.93 UFL/kg. There is now a new test, DINAG, based on the enzymatic solubility of the whole plant excluding starch and soluble carbohydrates, which is expected to give the possibility of breeding more digestible plants. The study of cell wall lignification and that of the relationships between the DINAG value and lignification traits will supply physiological explanations to the variations in the digestibility of maize. The first results showed that lines with similar lignin contents may have very different cell wall digestibilities. The molecular approach will be of great interest. Some major QTL\u92s of lignification and DINAG value were identified, and some of them were mapped in the close vicinity of brown midrib loci. In the near future, forage maize cultivars will be plants with a high digestibility and voluntary intake, and with agricultural features adapting them to a sustainable farming system

Une nouvelle puce du genre

Un couple d'Allopsylla lobayensis Beaucournu et Barrière sp. n. a été récolté le 1er novembre 1999 en forêt de Ngotto, dans la partie sud-ouest du bassin de la Lobaye, République Centrafricaine (RCA). Le spécimen hôte, un chiroptère molossidé méconnu (Myopterus whitleyi), constitue la première collecte de l'espèce en RCA. La nouvelle puce s'apparente à A. hetera Beaucournu et Fain, 1982, l'une des deux autres espèces du genre Allopsylla connues jusqu'alors de régions fauniques distinctes (A. alloides au Nigéria et A. hetera en République Démocratique du Congo). L'identification de trois hôtes parmi les trois espèces d'Allopsylla interpelle sur la spécificité hôte-parasite au sein de ce groupe

Une nouvelle puce du genre Allopsylla Beaucournu et Fain, 1982 (Siphonaptera : Ischnopsyllidae) en République Centrafricaine, sur un chiroptère Molossidae méconnu

Un couple d'Allopsylla lobayensis Beaucournu et Barrière sp. n. a été récolté le 1er novembre 1999 en forêt de Ngotto, dans la partie sud-ouest du bassin de la Lobaye, République Centrafricaine (RCA). Le spécimen hôte, un chiroptère molossidé méconnu (Myopterus whitleyi), constitue la première collecte de l'espèce en RCA. La nouvelle puce s'apparente à A. hetera Beaucournu et Fain, 1982, l'une des deux autres espèces du genre Allopsylla connues jusqu'alors de régions fauniques distinctes (A. alloides au Nigéria et A. hetera en République Démocratique du Congo). L'identification de trois hôtes parmi les trois espèces d'Allopsylla interpelle sur la spécificité hôte-parasite au sein de ce groupe

Genetic variation in rate and extent of the in situ cell wall degradation of maize stalks at silage harvest time

Genetic variation in in situ degradability traits of the NDF part of maize stalks at silage harvest time has been studied, as part of the research for an ingestibility criterion in silage maize breeding, for 2 years with nine (including two brown-midrib-3 hybrids) and six hybrids, respectively. The extent of degraded NDF, expressed as a percentage of NDF in original samples, was significantly different between hybrids in each of the eight periods of incubation within cow rumens. After the modelling of degradation curves, the lag times and the contents in degradable fractions were also proved to be subjected to genetic variations in normal hybrids. The rate of degradation was nearly twice as much between extreme hybrids. None of the kinetic traits was related to the biochemical composition of the stalks, except a relation between the lignification degree and the extent of indegradable fraction. The rate of NDF degradation in stalks was free of lignin and cell wall carbohydrate contents. Further studies are now necessary in order to validate that traits of in situ degradability, such as the ratio pr= (P24 - P8)/(100 - P72) could possibly be related to variations in the ingestibility of maize hybrids ( ip is the extent of degradation after i hours of incubation). (© Inra/Elsevier, Paris.)En vue de la recherche de critères de sélection de l’ingestibilité chez le maïs ensilage, une étude préliminaire de la variabilité génétique des caractéristiques de dégradabilité in situ de la fraction NDF a été conduite sur les tiges de respectivement 9 (dont 2 brown-midrib-3) et 6 hybrides de maïs, 2 années consécutives. Des effets génotypes significatifs ont été mis en évidence pour les quantités de NDF dégradées à chacun des huit temps d’incubation des échantillons dans le rumen. Après modélisation des courbes de dégradation, les proportions des fractions dégradables apparaissaient également génétiquement variables, avec des vitesses de dégradation presque doubles entre hybrides normaux extrêmes. Hormis une liaison entre fraction indégradable et degré de lignification, aucune de ces caractéristiques n’a pu être reliée clairement à des caractéristiques de composition biochimiques des tiges des hybrides. La vitesse de dégradation du NDF des tiges semblait en particulier indépendante des teneurs en lignines et en glucides pariétaux. Il convient maintenant de confirmer la variabilité des cinétiques de dégradation observée, et d’étudier dans quelle mesure certaines caractéristiques, dont l’index pr= (P24 - P8)/(100 - P72) pourraient être utilisés comme prédicteurs de l’ingestibilité (« pi » est la dégradation observée après i heures d’incubation). (© Inra/Elsevier, Paris.

Relevant traits, genetic variation and breeding strategies in early silage maize

A silage maize hybrid is now considered different from a grain maize hybrid. This paper gives data on relevant agronomic and feeding value traits suitable in a silage hybrid. It also gives data on breeding strategies and genetic variations available to maize breeders. A silage hybrid should have a good and stable biomass yield, and a grain content between 46 and 50 % according to the quantity and the quality of starch in the diet. Earliness of the plant should be adapted to the cropping area, and should be assessed from whole plant experiments. Cold tolerance should be improved to help cropping in northern areas, as well as resistance to soil fungi during the early growth of roots. A well-developed rooting system is necessary to either contribute to a good lodging resistance, or to contribute to a tolerance to water deficiency and nitrogen uptake. Protein content cannot be improved in the usual way, because of a lack of genetic variation, but improvement could be made through an investigation into the genetic variation of the degradability of proteins in the rumen. Digestibility should be investigated through an enzymatic solubility predicted from a NIRS calibration, performed on whole plant samples, allowing also an estimate of the cell-wall digestibility if NDF, starch and soluble carbohydrates were simultaneously given by NIRS calibrations. When available, a criterion of ingestibility should be used. The criteria of feeding value must be relevant to animal performances. To avoid the risk of a genetic drift towards low feeding values during stalk lodging resistance breeding, both traits must be considered simultaneously. Improved feeding value of a silage maize hybrid would also emerge after further investigations into biochemical traits in cell walls, in lignins monomeric composition and linkages between lignin and structural carbohydrates. Silage maize breeders must also take into account the need for feeding cattle at low costs and in environmentally friendly ways. (© Inra/Elsevier)Variabilité génétique, critères et stratégies de sélection des maïs ensilage précoces. L'objectif de ce texte est présenter une réflexion autour des caractéristiques de valeur alimentaire et de valeur agronomique à prendre en considération pour la sélection de maïs ensilage spécifiques de cette utilisation, en prenant en compte la variabilité génétique disponible et les stratégies de sélection à employer. Un maïs ensilage doit avoir un bon niveau de productivité, mais surtout une productivité stable au travers des différentes conditions de milieux. Sa teneur en grain doit se situer entre 46% and 50% selon la quantité et la qualité de l'amidon apporté par les compléments de la ration. Sa précocité en plante entière sera adaptée à la zone de culture envisagée, et un poids important sera donné à la tolérance au froid en début et fin de végétation, sans oublier la résistance aux champignons du sol exacerbant les dégâts de froid. La résistance à la verse en végétation du maïs ensilage sera prise en compte à partir de qualités mécaniques des tiges, mais aussi à partir d'étude de la qualité de l'ancrage racinaire. L'amélioration du système racinaire devrait aussi conduire à des génotypes valorisant mieux les intrants et plus tolérants au déficit hydrique. En raison de la très faible variabilité génétique pour la teneur en protéines, l'amélioration de la valeur azotée de ce fourrage devrait être abordée au niveau de la variabilité de la dégradabilité ruminale de ces protéines. La sélection sur la valeur alimentaire comprendra une mesure de digestibilité de la plante entière, avec l'utilisation d'une solubilité enzymatique prédite en Nirs, une mesure digestibilité des parois estimée avec un critère de type IVDNSC (en français Dinag), et à terme une prédiction de l'ingestibilité. Les critères de valeur alimentaire utilisés devront être validés par des essais avec des animaux. Pour éviter des risques de dérive sur un caractère ou sur l'autre, la pression de sélection pour la résistance à la verse sera simultanée à ces mesures de valeur alimentaire. Parce que les interactions génotypes x milieux pour la digestibilité sont faibles, les estimations pourront être conduites dans un nombre limité d'environnements représentatifs. Des progrès en valeur alimentaire du maïs ensilage viendront aussi de ceux réalisés dans la compréhension de la variabilité de composition monomérique de constitution des lignines et de celle des liaisons entre lignines et glucides pariétaux. Les sélectionneurs de maïs ensilage devront aussi prendre en compte les contraintes environnementales et la nécessité de pouvoir alimenter les troupeaux au plus faible coût. À ce titre, et puisque, dans un milieu donné, c'est la valeur du génotype qui conditionne pour l'éleveur la valeur de l'ensilage, pouvoir mettre sur le marché des hybrides ayant une génétique « maïs ensilage » est une priorité pour les obtenteurs. (© Inra/Elsevier

Relevant traits, genetic variation and breeding strategies in early silage maize

A silage maize hybrid is now considered different from a grain maize hybrid. This paper gives data on relevant agronomic and feeding value traits suitable in a silage hybrid. It also gives data on breeding strategies and genetic variations available to maize breeders. A silage hybrid should have a good and stable biomass yield, and a grain content between 46 and 50 % according to the quantity and the quality of starch in the diet. Earliness of the plant should be adapted to the cropping area, and should be assessed from whole plant experiments. Cold tolerance should be improved to help cropping in northern areas, as well as resistance to soil fungi during the early growth of roots. A well developed rooting system is necessary to either contribute to a good lodging resistance, or to contribute to a tolerance to water deficiency and nitrogen uptake. Protein content cannot be improved in the usual way, because of a lack of genetic variation, but improvement could be made through an investigation into the genetic variation of the degradability of proteins in the rumen. Digestibility should be investigated through an enzymatic solubility predicted from a NIRS calibration, performed on whole plant samples, allowing also an estimate of the cell-wall digestibility if NDF, starch and soluble carbohydrates were simultaneously given by NIRS calibrations. When available, a criterion of ingestibility should be used. The criteria of feeding value must be relevant to animal performances. To avoid the risk of a genetic drift towards low feeding values during stalk lodging resistance breeding, both traits must be considered simultaneously. Improved feeding value of a silage maize hybrid would also emerge after further investigations into biochemical traits in cell walls, in lignins monomeric composition and linkages between lignin and structural carbohydrates. Silage maize breeders must also take into account the need for feeding cattle at low costs and in environmentally friendly ways. (© Inra/Elsevier)L’objectif de ce texte est présenter une réflexion autour des caractéristiques de valeur alimentaire et de valeur agronomique à prendre en considération pour la sélection de maïs ensilage spécifiques de cette utilisation, en prenant en compte la variabilité génétique disponible et les stratégies de sélection à employer. Un maïs ensilage doit avoir un bon niveau de productivité, mais surtout une productivité stable au travers des différentes conditions de milieux. Sa teneur en grain doit se situer entre 46% et 50% selon la quantité et la qualité de l’amidon apporté par les compléments de la ration. Sa précocité en plante entière sera adaptée à la zone de culture envisagée, et un poids important sera donné à la tolérance au froid en début et fin de végétation, sans oublier la résistance aux champignons du sol exacerbant les dégâts de froid. La résistance à la verse en végétation du maïs ensilage sera prise en compte à partir de qualités mécaniques des tiges, mais aussi à partir d’étude de la qualité de l’ancrage racinaire. L’amélioration du système racinaire devrait aussi conduire à des génotypes valorisant mieux les intrants et plus tolérants au déficit hydrique. En raison de la très faible variabilité génétique pour la teneur en protéines, l’amélioration de la valeur azotée de ce fourrage devrait être abordée au niveau de la variabilité de la dégradabilité ruminale de ces protéines. La sélection sur la valeur alimentaire comprendra une mesure de digestibilité de la plante entière, avec l’utilisation d’une solubilité enzymatique prédite en Nirs, une mesure digestibilité des parois estimée avec un critère de type IVDNSC (en français Dinag), et à terme une prédiction de l’ingestibilité. Les critères de valeur alimentaire utilisés devront être validés par des essais avec des animaux. Pour éviter des risques de dérive sur un caractère ou sur l’autre, la pression de sélection pour la résistance à la verse sera simultanée à ces mesures de valeur alimentaire. Parce que les interactions génotypes x milieux pour la digestibilité sont faibles, les estimations pourront être conduites dans un nombre limité d’environnements représentatifs. Des progrès en valeur alimentaire du maïs ensilage viendront aussi de ceux réalisés dans la compréhension de la variabilité de composition monomérique de constitution des lignines et de celle des liaisons entre lignines et glucides pariétaux. Les sélectionneurs de maïs ensilage devront aussi prendre en compte les contraintes environnementales et la nécessité de pouvoir alimenter les troupeaux au plus faible coût. À ce titre, et puisque, dans un milieu donné, c’est la valeur du génotype qui conditionne pour l’éleveur la valeur de l’ensilage, pouvoir mettre sur le marché des hybrides ayant une génétique « maïs ensilage » est une priorité pour les obtenteurs. (© Inra/Elsevier

Avaliação de cinco híbridos de milho (Zea mays, L.) em diferentes estádios de maturação: 3. Composição químico-bromatológica Evaluation of five corn hybrids (Zea mays, L.) at different maturity stages: 3. Chemical-bromatology composition

O objetivo do presente estudo foi avaliar cinco híbridos de milho (Zea mays L.) Pioneer: superprecoce P32R21, os precoces P30R07, P3041 e P30F33 e o semiprecoce P30F80, quanto à composição química, em diferentes estádios de maturação. O delineamento utilizado foi de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. A colheita das amostras dos híbridos de milho foi adotada estimando-se os cinco estádios de maturação da planta: 30, 34, 38, 42 e 46% de matéria seca (MS). Para cada estádio de maturação, procedeu-se à separação de colmo + bainha, lâmina foliar e do grão para posteriores analises químicas. Da fração grão, foram determinados os teores de nitrogênio total e de amido, nos cinco estádios de maturação. Nas frações de lâmina foliar e colmo + bainha, foram determinados os teores de fibra em detergente ácido (FDA), fibra em detergente neutro (FDN), lignina, nitrogênio insolúvel em detergente ácido (NIDA) e nitrogênio total. Para os parâmetros avaliados observou-se diferença entre os híbridos de milho e efeito de dias pós-plantio. Com o avanço do estádio de maturação, observou-se que houve ligeira redução nos teores de proteína bruta (PB) e os teores de amido praticamente não variaram no grão. Para a fração lâmina foliar, verificou-se que, com o aumento nos teores de matéria seca da planta, houve queda nos teores de PB e NIDA, ao contrário da fração colmo + bainha, cujos teores aumentaram. Os teores de FDN, FDA e lignina na lâmina foliar aumentaram, porém esses nutrientes na fração colmo + bainha dos híbridos de milho, praticamente, não variaram com o avanço do estádio de maturação.<br>The objective of this study was evaluate, of the chemical composition of five corn (Zea mays L.) hybrids Pioneer: P32R21, P30R07, P3041, P30F33 and P30F80, at different maturity stages. The treatments were used in plots of 7 x 8 m in a randomized block design, with four replicates. The samples collected of corn hybrid were adopted trying to estimate phases of maturity of the plant: 30, 34, 38, 42 and 46% of dry matter (DM)). For stages of maturity, proceed separation stem + sheath, lamina leaf, and grain at analysis chemicals. In fraction grain, was determinated levels total nitrogen and starch in the different maturation stages. In the fractions of leaf lamina and stem + sheath, levels the following analysis chemicals was determinated: acid detergent fiber (ADF), neuter detergent fiber (NDF), lignin, acid detergent insoluble nitrogen (ADIN) and total nitrogen. All the variables presented differences between the hybrids and days after seeding (DAS). With the advance of the maturity, observed a decrease of crude protein (CP) and of crude starch practicably not varied. For fraction lamina leaf, verification that, increased levels the dry matter at plant, and decreased the levels starch, CP and ADID, contrary the fraction stem + sheath, increased levels. The levels NDF, ADF and lignin the lamina leaf increased, but this nutrition at fraction stem + sheath the corn hybrid, practicably, not varied with advance the maturity of stages