La composition isotopique du carbone, critère intégrateur du fonctionnement photosynthétique : application à l'amélioration génétique du blé dur en conditions méditerranéennes

Résumé

L'amélioration de la tolérance à la sécheresse est l'objectif majeur de sélectionneurs de céréales en zones méditerranéennes ; ceci est particulièrement vrai pour le blé dur, en raison de son importance dans la couverture alimentaire de ces régions. Les caractères d'adaptation à la sécheresse ont été largement décrits chez les céréales. Toutefois leur déterminisme génétique est moins bien connu et l'utilisation en sélection de critères liés à ces caractères physiologiques est encore peu répandue. L'efficacité d'utilisation de l'eau (EUE), définie comme la production de biomasse par unité d'eau consommée, est un important caractère de tolérance à la sécheresse. La sélection pour l'amélioration de l'efficacité d'utilisation de l'eau est confrontée à la lourdeur et au coût de mesures directes sur de larges effectifs et en conditions de plein champ. L'émergence de la méthode isotopique a complètement modifié ces données. Le formalisme mathématique des transferts de CO2 et de vapeur d'eau ainsi que celui du fractionnement isotopique du carbone lors de la photosynthèse permettent d'attribuer à une plante (ou à un organe donné d'une plante) une valeur de composition isotopique qui révèle son efficacité d'utilisation de l'eau. Des progrès importants ont par ailleurs été réalisés au cours des dernières années dans l'automatisation des analyses. Les avantages présentés par ce critère dans les programmes de sélection sont liés à : - sa valeur intégrative ; - l'existence d'une variabilité génétique ; - de faibles interactions génotypes X milieu et une forte héritabilité ; - la facilité de la préparation des échantillons et l'automatisation des analyses isotopiques qui conduisent à sa mesure. L'origine physiologique des variations de la composition isotopique du carbone et ses relations avec divers caractères morphophysiologiques et phénologiques de tolérance à la sécheresse demandent toutefois à être approfondies chez le blé dur. L'étude de l'héritabilité et la recherche de marqueurs moléculaires liés à la variation de ce critère ont par ailleurs été initiées.