Evaluation de la fertilite femelle des arabusta par le niveau de ploidie et les generations d’hybrides

Les hybrides Arabusta sont caractérisés par une faible fertilité exprimée par des taux de caracolis élevés et des taux de loges vides importants induisant des productivités faibles. Pour une stratégie plus efficiente des sélections, il est important de connaître les niveaux de fertilité femelle des différents types de caféiers Arabusta. Ainsi donc, les fertilités femelles de quatre générations (G1, G2, G3, G4) de Coffea X arabusta et d’un rétrocroisement (back-cross) sur le parent arabica (BC) ont-elles été observées ainsi que celles de quatre groupes de caféiers de niveaux de ploïdie différents (diploïdes, triploïdes, tétraploïdes et pentaploïdes). Ces fertilités ont été déterminées par 4 paramètres ou estimateurs de fertilité : le taux d’écailles, le taux de caracolis, le taux de loges vides et le taux de remplissage des fruits. Les  valeurs  moyennes  de  ces  estimateurs  obtenues  chez  les  générations  et  le  back-cross  sont respectivement de : 35,16 % ; 59,70 % ; 30,37 % ; 45,34 %. En ce qui concerne les caféiers de différents niveaux de ploïdie, les valeurs moyennes des 4 estimateurs sont les suivants : taux d’écailles  31,66 % ; taux de caracolis  51,26 % ; taux de loges vides  20,13 % et taux de remplissage des fruits  55,33 %. Les résultats ont montré que la fertilité dépend de deux facteurs : un facteur génétique lié à la fertilité gamétique (écailles et caracolis), qui peut s’améliorer au cours des générations et un facteur physiologique lié à la fertilité zygotique (loges vides et fructification ou remplissage des fruits), qui est fortement influencé par l’environnement géo-morpho-climatique. Par ailleurs, le rétrocroisement des Arabusta sur le parent arabica n’est pas envisageable dans le contexte caféicole de Côte d’Ivoire. Enfin, cette étude a permis d’établir les normes d’utilisation des diploïdes, des triploïdes et des pentaploïdes. Ces derniers ont un niveau de fertilité comparable aux tétraploïdes et constituent une voie à explorer.Mots clés : Hybrides interspécifiques, fertilité femelle, génération

Investigation of Chernobyl 4-th unit materials by gamma activation method

Isotope and element content the samples of Chornobyl 4-th wrecking unit materials (concrete fragments and lava-like materials) were investigated by γ-activation method using bremsstrahlung of the electron accelerator. The concentration of a number of nuclides (U-238, Cs-137, Sr-90, Ni-58, Zr-90 etc.) and their depth distribution into concrete were determined as well as the corresponding correlation ratio. The comparison of the obtained data with the structure-phase analysis results was carried out

Nucleotide diversity of genes involved in sucrose metabolism. Towards the identification of candidates genes controlling sucrosse variability in Coffea sp.

Quality and drought stress tolerance are two important targets for Coffea species cultivation. Currently, efficient genetic improvement of these traits is still hampered by the lack of early and cheap predictors. In this context, identification of molecular tools linked to these traits would significantly improve breeding efficiency. Based on the available literature, different metabolisms involved in the variability of both drought tolerance and coffee quality can be proposed. Based on this information, a study was initiated in Coffea species, aiming at estimating nucleotide diversity of four sucrose metabolism enzymes (Sucrose Synthase, Cell Wall Invertase, acid Vacuolar Invertase and Sucrose Phosphate Synthase). The two mains objectives of this work were i) to assess the level of variability of these genes within the whole area of distribution of Coffea canephora, and within 15 related Coffea species representing the four groups of diversity of this genus, and ii) to identify polymorphisms useful for mapping and association genetic studies. Almost 200 polymorphisms (SNP, INDELS, SSR) were identified through sequencing of Coffea canephora genotypes. In addition, analysis of the variability of these genes between different Coffea species allowed the identification of 300 additional polymorphic sites. Parallel in-silico analysis of EST resources confirmed the interest of this approach towards the identification of polymorphisms in Coffea sp. Identification of nucleotide polymorphisms will not only provide useful markers for traditional genetic studies (genetic mapping, population genetics, association studie) but also provide criteria to infer the evolutionary history of the analysed genes. Such information will be particularly relevant to select the best candidate genes to test in future association studies

Estimation of stem and leaf dry biomass using a non-destructive method applied to African Coffea species

International audienceThe coffee tree is an important economic plant for several developing countries. Stem and leaf dry biomass, which are key traits of plant production, are used in functional-structural plant models to simulate plant growth and predict yield. These values are difficult to obtain since they classically rely on time-consuming protocols and require destructive measurements. Measuring stem and leaf dimensions (length and width) to estimate them provides a non-destructive and rapid approach for use in the field. In this study we sought the best allometric relationships existing between stem and leaf dimensions and their corresponding dry mass in order to avoid destructive measurements which are also time-consuming. This was investigated in three coffee species: Coffea canephora, Coffea liberica var. liberica and Coffea liberica var. dewevrei in Ivory Coast. For each species, the internodes and leaves of three axis categories (stem, branch and branchlet) comprising the main compartments were sampled. Two different equations were found to estimate the stem and leaf dry mass whatever the species and the axis categories: (1) a linear equation for the relation between the stem volume (V) and its corresponding dry mass (IWe), IWe = 0.70 × V and (2) a power law for the relation between the leaf area [as the product of length (LL) and width (Wi)] and its dry mass (LWe), LWe = 0.007 (LL × LWi)1.02. Finally, stem and leaf dry mass could be easily obtained without destructive measurements. This method could be applied to estimate the plant total leaf area and the total stem and leaf biomass of a plant in an agroforestry system

Colloque BRG/USTL : méthodologies de gestion et de conservation des ressources génétiques = Methodologies of genetic resources management and conservation

La stratégie PCSS (Principal Component Score Strategy) est une méthode de sélection, basée sur des analyses multivariées, proposée pour constituer des "core collection" à partir de collections importantes de ressources génétiques. La méthode décrite sur des données quantitatives est adaptée ici à des données qualitatives de type moléculaire. Ces deux méthodes ont été testées pour leurs impacts sur la structure de quatre plantes tropicales : caféier, hévéa, riz et sorgho. Les résultats montrent, dans tous les cas, que l'augmentation des contributions relatives cumulées (CRC) sont très rapides mais diffèrent d'une espèce à l'autre. Dix pour cent de la collection totale permet d'obtenir de 22 à 58% de CRC. Comme prévu, la variabilité des caractères quantitatifs dans les échantillons, est peu ou pas modifiée lorsque la sélection est qualitative mais elle l'est fortement par une sélection quantitative. La sélection qualitative apparaît comme la plus efficace pour conserver les allèles rares et augmenter la diversité globale avec des effets limités au niveau quantitatif. L'utilisation d'espèces très différentes a permis de comparer les impacts respectifs des deux méthodes et de mettre en lumière les avantages d'une sélection combinée sur les deux types d'approches. (Résumé d'auteur

Development and evaluation of a genome-wide Coffee 8.5K SNP array and its application for high-density genetic mapping and for investigating the origin of Coffea arabica L

Coffee species such as Coffea canephora P. (Robusta) and C. arabica L. (Arabica) are important cash crops in tropical regions around the world. C. arabica is an allotetraploid (2n = 4x = 44) originating from a hybridization event of the two diploid species C. canephora and C. eugenioides (2n = 2x = 22). Interestingly, these progenitor species harbour a greater level of genetic variability and are an important source of genes to broaden the narrow Arabica genetic base. Here, we describe the development, evaluation and use of a single-nucleotide polymorphism (SNP) array for coffee trees. A total of 8580 unique and informative SNPs were selected from C. canephora and C. arabica sequencing data, with 40% of the SNP located in annotated genes. In particular, this array contains 227 markers associated to 149 genes and traits of agronomic importance. Among these, 7065 SNPs (82.3%) were scorable and evenly distributed over the genome with a mean distance of 54.4 Kb between markers. With this array, we improved the Robusta high-density genetic map by adding 1307 SNP markers, whereas 945 SNPs were found segregating in the Arabica mapping progeny. A panel of C. canephora accessions was successfully discriminated and over 70% of the SNP markers were transferable across the three species. Furthermore, the canephora-derived subgenome of C. arabica was shown to be more closely related to C. canephora accessions from northern Uganda than to other current populations. These validated SNP markers and high-density genetic maps will be useful to molecular genetics and for innovative approaches in coffee breeding