Efficience de l’utilisation de l’azote

Table des matières

Remerciements
Liste des figures
Liste des photos
Liste des tableaux
Liste des annexes
Liste des abréviations
Glossaire
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I.Le riz à Madagascar
I.1. Origine du riz à Madagascar
I.2. Importance du riz : production et place socio-économique
I.3. Diversité génétique du riz à Madagascar
I.4. Différents types de riziculture à Madagascar
I.5. Le riz pluvial à Madagascar
I.5.1 Importance du riz pluvial
I.5.2. Les contraintes de la riziculture pluviale
I.5.3. La sélection variétale du riz pluvial à Madagascar
II.Efficience de l’utilisation de l’azote (« Nitrogen Use Efficiency » NUE)
II.1. Définition de l’efficience de l’utilisation de l’azote (NUE)
II.2. Efficience d’absorption de l’azote (« Nitrogen Uptake Efficiency », NUPE)
II.2.1. Influence des caractéristiques racinaires sur NUPE
II.2.2. Gènes impliqués dans l’absorption du nitrate
II.3. Efficience de l’utilisation de l’azote (« Nitrogen Utilization Efficiency », NUTE)
II.3.1. Influence des caractéristiques agronomiques sur NUTE
II.3.2. Gènes impliqués dans l’assimilation de l’azote
II.3.2.1. Réduction du nitrate
II.3.2.2. Assimilation de l’ammonium
II.3.3. Gènes impliqués dans la remobilisation de l’azote
II.4. Amélioration génétique de l’efficience de l’utilisation de l’azote NUE
II.4.1. Variabilité génétique de l’efficience de l’utilisation de l’azote
II.4.2. Déterminisme génétique de l’efficience de l’utilisation de l’azote
III. Génétique d’association pour étudier les bases génétiques des caractères complexes
III.1. Déséquilibre de liaison
III.1.1. Définition et mesure
III.1.2. Étendue du déséquilibre de liaison
III.2. Structure de la population
III.2.1. Méthodes d’inférence de la structure Q
III.2.1.1. Arbre phylogénétique
III.2.1.2. Modèle explicite avec le logiciel STRUCTURE
III.2.1.3. Analyse en composantes principales (ACP)
III.2.2. Méthodes d’inférence de l’apparentement ou du kinship K
III.3. Cartographie de QTL par analyse d’association
III.3.1. Approche par gènes candidats ou par balayage du génome entier
III.3.2. Les modèles statistiques utilisés
III.3.3. Avantages et limites de l’analyse d’association GWAS
III.4. Études d’association chez le riz
Chapitre II : VARIABILITE GENETIQUE DE L’EFFICIENCE DE L’UTILISATION DE L’AZOTE DU RIZ PLUVIAL
I.Introduction
II.Matériels et méthodes
II.1. Description du site, matériel végétal
II.2. Conduite des cultures
II.3. Dispositif expérimental et niveau d’azote
II.4. Echantillonnage et mesure phénotypique
II.4.1. Mesure de la biomasse, du rendement et des composantes du rendement
II.4.2. Mesure de la teneur en azote
II.4.3. Mesure d’autres caractères agronomiques
II.5. Analyses statistiques
III. Résultats
III.1. Interaction du génotype et du niveau d’azote avec l’année
III.2. Effet de l’application de l’engrais azoté
III.3. Interaction entre génotype et niveau d’azote
III.4. Contribution de ses composantes (NUPE et NUTE) à la variation de l’efficience de l’utilisation de l’azote
III.5. Relation entre l’efficience de l’utilisation de l’azote et les autres caractères agronomiques
Discussions
Conclusion partielle du chapitre II
Chapitre III : ETUDE DU DETERMINISME GENETIQUE DE L’EFFICIENCE DE L’UTILISATION DE L’AZOTE DU RIZ PLUVIAL
I.Introduction
II.Caractérisation phénotypique du NUE et d’autres caractères agronomiques associés dans un panel de 198 variétés de riz pluvial, à deux niveaux d’azote contrastés
II.1. Introduction
II.2. Matériels et méthodes
II.2.1. Site expérimental
II.2.2. Matériel végétal
II.2.3. Conduite agronomique et niveaux d’azote appliqués
II.2.4. Dispositif expérimental
II.2.5. Mesure de la biomasse, du rendement et ses composantes
II.2.6. Mesure de la teneur en azote
II.2.7. Mesure de l’efficience de l’utilisation de l’azote
II.2.8. Analyses statistiques
II.3. Résultats
II.3.1. Analyse de la variation des caractères étudiés
II.3.2. Effet du niveau de la fertilisation azotée sur les caractères étudiés
II.3.3. Interaction génotype × niveau de fertilisation azotée
II.3.4. Contribution de leurs composantes à l’efficience de l’utilisation de l’azote et au rendement en grains
II.3.4.1. Contribution de NUPE et NUTE à la variation du NUE
II.3.4.2. Contribution de ses composantes à la variation du rendement en grains
II.3.5. Relation entre NUE et l’ensemble des autres caractères mesurés
II.4. Discussions
II.5. Conclusion partielle de la partie II
III. Étude d’association pangénomique de l’efficience de l’utilisation de l’azote et des caractères qui lui sont liés sur le riz pluvial
III.1. Introduction
III.2. Matériels et méthodes
III.2.1. Matériel végétal, dispositif expérimental et mesure phénotypique des caractères
III.2.2. Génotypage
III.2.3. Structure de la diversité génétique et déséquilibre de liaison
III.2.4. Analyse d’association
III.3. Résultats et discussions
III.3.1. Évaluation de NUE et d’autres caractères agronomiques
III.3.2. Structure de la diversité génétique et étendue du déséquilibre de liaison
III.3.3. Validation de l’association marqueur-caractère à travers 4 gènes candidats (GW5, GS3, Awn1 et Glabrous 1)
III.3.4. Analyse GWAS de NUE et d’autres caractères agronomiques
III.3.5. Coïncidence entre groupes haplotypiques (QTLs) associés à différents caractères
III.3.6. Identification des gènes candidats
III.4. Conclusion partielle de la partie III
Conclusion partielle du chapitre III
DISCUSSION GENERALE
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
Abstract
Résumé