Contrôle génétique de la qualité des graines chez le tournesol (Helianthus annuus L. ) soumis à la sécheresse

Genetic control of seed quality traits in sunflower (Helianthus annuus. L) in drought conditions

• Auteur / Autrice : Asa Ebrahimi
• Direction : Philippe Grieu, Ahmad Sarrafi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agrosystèmes, écosystèmes et environnement
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Amélioration génétique

Locus à caractère quantitatif

Qualité

Graines

Effets de la sécheresse

Tournesol

Mots clés libres

Déficit hydrique

Résumé

Afin de progresser dans la compréhension des caractères impliqués dans la qualité des graines du tournesol en condition de contrainte hydrique, nous avons réalisé plusieurs expérimentations, sur deux populations de tournesol exprimant diverses sources de variabilité génétique : des lignées recombinantes (RILs) et des mutants. Dans une première partie, la variabilité génétique pour des paramètres de qualité germinative des graines en conditions normale et de contrainte hydrique a été étudiée chez les RILs. Nous avons détecté 6 QTLs stables dans les deux conditions expérimentales pour les paramètres de germination. Ces QTLs peuvent être utilisés dans les programmes de sélection visant à améliorer la germination du tournesol. Une co-localisation importante sur le groupe de liaison 11 a été détectée pour les temps de référence de la germination. Nous avons noté que tous les allèles favorables viennent de la lignée RHA266. Ce génotype pourrait être utilisé dans les programmes d'hybridations afin d'améliorer la vitesse de germination chez cette espèce. La deuxième partie consiste en l'étude de la qualité nutritive des graines chez les RILs et leurs parents, cultivées en serre et au champ, et dans des conditions irriguées et de déficit hydrique. Les régions génomiques contrôlant la teneur en l'huile, la composition en acides gras ( palmitique, stéarique, oléique et linoléique), la richesse des graines en protéines ainsi que la grosseur des graines ont été identifiées. Nous avons détecté plusieurs co-localisations de QTLs pour les caractères étudiés; ces QTLs pourraient être utilisés pour la sélection assistée par marqueurs chez le tournesol. Un QTL majeur pour la teneur en acide oléique, sur le groupe de liaison 3, est co-localisé avec les QTLs contrôlant plusieurs caractères de qualité de l'huile. La troisième partie est consacrée à l'étude des marqueurs moléculaires associés aux paramètres de la qualité des graines chez une population de mutants (M6). Parmi les mutants étudiés, certains présentent un gain génétique significatif par rapport à la ligné originelle pour les différents paramètres de qualité analysés. Nous avons également comparé les marqueurs en commun chez les mutants et les LIRs pour les caractères étudiés.

In order to progress in the comprehension of the characters implied in sunflower seed quality under drought condition, we carried out several experiments. Our materials were two populations of sunflower expressing various sources of genetic variability: recombinant inbreeds lines (RILs) and mutants. Genetic variability of RILs was studied for seed germination traits under normal and drought conditions. Several QTLs controlling the percentage of germination were identified. We detected 6 non-specific QTLs for the two experimental conditions. These QTLs can be used in selection programmes for improving sunflower germination. An important Co-localization on linkage group 11 was detected for the reference times of germination. All favorable alleles come from RHA266 parental line. This genotype could be used in hybridizations programs in order to improve the speed of germination in sunflower. Seed nutritional quality in RILs and their parents cultivated in greenhouse and field, under well watered and water stressed conditions were also studied. The genomic regions controlling oil content, fatty-acids composition (palmitic, stearic, oleic and linoleic), seed protein content as well as seed size were identified. We also detected several QTLs co-localized for the studied traits; these QTLs could be used in marker assisted selection programs for seed quality in sunflower. A major QTL for oleic acid content, was detected which was overlapped, with some other QTLs controlling several characters of oil quality on linkage group 3. Finally the molecular markers associated with the seed quality parameters were detected in at a population of mutants (M6). Some mutants present a significant genetic gain compared to the original line for the quality parameters