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Rapport de recherche

2013-rapport gops reduit

Caractérisation génétique de la diversité des bananiers plantain du Pacifique en Nouvelle-Calédonie et à l'échelle du Pacifique Sud

 

Ollivier A, et Kagy V.
Mars 2013. 26p.
Rapport de contrats de recherche
IAC / GOPS / CIRAD


Confidentiel

Introduction

La banane (Musa spp.) est un des fruits les plus consommés au monde avec une production excédant 100 millions de tonnes en 2009 (Hippolyte et al., 2011). Elle représente une source alimentaire importante pour les pays du pacifique sud où elle est consommée à la fois comme dessert ou bien cuisinée. Elle a également une valeur socio-culturelle très forte dans les communautés de cette région et plus particulièrement en Mélanésie. [...]
Les bananes cultivées et consommées sont presque toutes triploïdes et stériles (absence de graines). Elles sont sélectionnées, échangées et reproduites végétativement. [...] Parmi ces bananiers triploïdes, le sous-groupe plantain (AAB) est apprécié pour ses qualités organoleptique, culinaire et agronomique (Noyer et al., 2005). Les plantains sont des hybrides naturels de deux espèces diploïdes, Musa acuminata Colla et Musa balbisiana Colla, qui contribuent respectivement aux génomes A et B (Ude et al., 2003). Ces deux espèces sont endémiques de l'asie du sud-est et du pacifique ouest (Creste et al., 2004). [...] Dans le pacifique, ils sont composés de trois principaux sous-groupes (Popo'ulu, Maoli, Iholena) qui constituent des formes originales qui ne sont pas développées dans les autres régions géographiques et sont appelées « plantains du pacifique ». [...]
Dû fait de leur stérilité et de leur mode de reproduction par multiplication végétative, un pool génétique étroit a été identifié chez les plantains dans les différentes études réalisées jusqu'ici. [...] Ce pool génétique réduit de plantains est sous la menace des maladies, des ravageurs ainsi que des facteurs climatiques (Opara et al., 2010, Perrier et al., 2011). [...]

Pour préserver ces ressources, des collections in vitro basées sur des caractères agro-morphologiques ont été mises en place et conservées au niveau international (ITC Leuven, CePaCT/SPC, SDR/PF). Cependant, beaucoup de caractères végétatifs sont hautement influencés par l'environnement et ont un fort niveau de plasticité (Creste et al., 2004). Une faible corrélation entre diversité génétique et caractères phénotypiques chez les plantains a cependant été observée (Noyer et al., 2005 ; Ude et al., 2003 ; Crouch et al., 2000). La classification établie sur les caractères agro-morphologiques n'est donc pas la plus adaptée pour maximiser la diversité génétique dans les collections de référence (Noyer et al., 2005). Des approches moléculaires peuvent être utilisées afin de caractériser la diversité génétique d'une espèce. Des études de caractérisation de la diversité génétique chez les plantains ont été réalisées avec des marqueurs AFLP, RAPD, RFLP et ISSR (Wong et al., 2002, Ude et al., 2003, Heslop-Harrison et Swarzacher, 2007,Hribova et al., 2011) mais peu d'études ont été réalisées avec des SSR (Simple Sequence Repeats) (Creste et al., 2004, Ning et al., 2007, Hippolyte et al., 2011). [...]
Les SSR sont considérés comme les marqueurs moléculaires les plus importants en structuration de la diversité génétique. [...] C'est une technique de marquage moléculaire basée sur l'hybridation de l'ADN qui détecte simultanément les variations sur de nombreux locus génomiques sans information préalable sur la séquence. Ils sont utilisés pour analyser le génome entier et sont de ce fait complémentaires d'autres techniques de marquage moléculaire comme les SSR dans les études de diversité. Coupler avec les précédentes classifications basées sur les caractères morphologiques, les données issues des études moléculaires vont permettre d'affiner et de maximiser la diversité génétique dans les collections de référence afin d'avoir une représentation plus cohérente du pool génétique « plantains du pacifique ».

Les objectifs du projet sont: de caractériser la génome nucléaire d'une centaine d'accessions de la collection régionale du Pacifique, et de la collection de bananiers locaux in vitro de Nouvelle-Calédonie en utilisant des marqueurs moléculaires dominants; mais également de mettre en évidence la microdiversité génétique des bananiers plantains de Nouvelle Calédonie, ainsi que la diversité génétique des bananiers de la région du Pacifique Sud.
Le but étant de mettre en place une typologie de référence des plantains du Pacifique permettant le suivi dans le temps, l’optimisation de la gestion de la conservation et la valorisation des cultivars des différentes collections (locales, régionales ou internationales via SPC ou Bioversity International) en considérant la plus grande diversité génétique.