projet thèse amandier (2)

Edmond Dounias

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• Publié par: Erdau
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• Langue: Français

Extrait

Sujet de thèse de Malou Deplancke ED Montpellier 2 SIBAGHE Directrice :Hélène JOLY, UMR CEFE,responsable de léquipe IBC: Interactions Bioculturelles : Domestication et gestion des ressources.   Structuration et évolution de la diversité génétique des fruitiers méditerranéens, facteurs anthropiques, biologiques et historiques: le cas de lamandierPrunus dulcisouAmygdalus communis  Objectif  Lobjectif principal de ce travail est de comprendre les interactions entre les facteurs anthropiques contemporains, la biologie de lamandier et lhistoire de sa domestication sur la structuration actuelle de la diversité génétique dans le pourtour méditerranéen. Les résultats attendus devraient permettre délaborer une stratégie de gestion de la diversité génétique alliant approchesin situet exsitu.  Contexte et enjeux  Contrairement au figuier ou à lolivier, lamandier ne drageonne pas et ne se reproduit pas par bouturage, il est cependant lun des premiers arbres fruitiers à avoir été domestiqué (Zohary et Hopf, 2000) essentiellement grâce au fait que le principal caractère de domestication, le caractère de douceur de lamande, est déterminé par un seul gène et que la douceur est dominante. Ainsi la multiplication par semis produit une proportion importante (au moins 50%) dindividus dont les amandes sont consommables (lingestion damandes amères est très toxique, une quinzaine damandes peut savérer fatale). Lamandier cultivé fait partie dun * groupe dePrunusdont la spéciation sest très vraisemblablement faite par isolation et adaptation locale. Si Browicz et Zohary (1996) soutiennent que la domestication sest fait dans les pays du Levant (actuels Liban, Jordanie, Israël et Syrie), Ladizinsky (1999) pense quant à lui, que lancêtre de lamandier estAmygdalus fenzliana,originaire de lArménie et de louest de lAzerbaijan. A notre connaissance les études actuelles de diversité génétique semploient essentiellement à la caractérisation des variétés modernes (généralement clonales et propagées par greffage) et à retracer leurs liens de parenté. La pratique de reconduction des vergers par semis se poursuit encore largement de nos jours dans de nombreuses zones de culture (pays du Levant, Maghreb, Sud de lEurope). Ces pratiques alliées au fait que lamandier possède un système dauto-incompatibilité (Lopez et al., 2006) ont produit une grande diversité de variétés-populations (port de larbre, précocité de floraison et de maturation, forme du fruit et de lamande) dont la structuration intra et inter  variété » de la diversité génétique est très mal connue. Huit hybrides naturels et fertiles entre lamandier cultivé et des espèces dePrunus spontanésont été observés (Browicz et Zohary, 1996) mais limportance dun tel phénomène au cours de lévolution du groupe na pas encore été évaluée.  Loriginalité de ce projet est darticuler lhistoire évolutive de lespèce à lhistoire de sa domestication par lhomme; il requiert donc la contribution de différentes disciplines, principalement la biologie évolutive et lethnobiologie.     * Certains auteurs considèrent que lamandier cultivé et une vingtaine dautres espèces dePrunusconstituent un genre à partAmygdalus, qui regroupe les espèces à noyau dont le péricarpe sèche et éclate à maturité ; cest la position de Browicz et Zohary (1996).

Questions  Le travail portera sur deux approches complémentaires: un volet centré sur les interactions entre pratiques et dynamique génétique, et un volet centré sur la structuration de la diversité génétique de lamandier.  1) Quels sont les impacts des pratiques actuelles de gestion des vergers sur la dynamique de la diversité génétique ? Les critères de sélection sont-il différents dune société à lautre ? Quelle est limportance des savoirs locaux sur cet arbre dans lélaboration des critères de sélection ? Comment sont intégrés ou pas les pratiques de greffage et le matériel sélectionné par les instituts de recherche? Quels risques pour la diversité génétique et la résistance aux maladies ?  2) Quelle est la structuration de la diversité génétique à léchelle du pourtour méditerranéen, tant des cultivars  modernes », des variétés populations que des populations naturelles encore identifiables ?Comment la diversité de lamandier cultivé sinscrit-elle dans la diversité des Prunus? Quelle est la phylogéographie de ce groupemême groupe du? Comment la diffusion de lamandier par lhomme a-t-elle participé à la distribution de la diversité génétique observée aujourdhui ?  Matériels et méthodes  1) Pour évaluer limpact des pratiques actuelles sur la dynamique de la diversité génétique, trois sites seront retenus. Ils seront choisis dans la zone probable de domestication (vraisemblablement en Syrie), et dans deux zones de diffusion,au Maghreb (au Maroc) et en Europe (Italie du Sud) où la culture de lamandier repose encore sur des pratiques de gestion par semis. Nous aurons recours à une approche alliant lobservation des pratiques, la réalisation denquêtes ethnologiques et létude de la diversité génétique.  2) Pour étudier la structuration de la diversité génétique et la phylogéographie du groupe, léchantillonnage sappuiera dune part sur du matériel en collections vivantes (échange dans le cadre de réseaux regroupant chercheurs et professionnels) et sur des échantillons dherbiers et dautre part sur des prospections. Les marqueurs microsatellites sont largement développés sur lesPrunuset al, 2005; Hua Xie et al., 2006) et un tri sera réalisé pour être le (Mnejja mieux adapté à cette étude; la diversité sera aussi analysée sur le gène du système dauto- incompatibilité dont 27 allèles ont déjà été répertoriés (Lopez et al., 2006) et dont les fréquences alléliques sont reliées à lorigine géographique.  Ces résultats devront sanalyser en prenant en compte les éléments archéologiques et historiques de la diffusion de lagriculture du Levant vers le Maghreb et le Sud de lEurope.  Résultats attendus  Les résultats scientifiques attendus devraient mener à une meilleure compréhension de la phylogénie, de la distribution génétique et des dynamiques de flux de gènes de lamandier sur le pourtour méditerranéen, en lien avec lhistoire de sa domestication. Ce projet pourrait déboucher sur une meilleure gestion de la diversité génétique, dans un contexte où les programmes damélioration génétique conduisent à une disparition progressive des variétés locales anciennes au bénéfice de variétés modernes. Tout en consolidant ses compétences en biologie évolutive (biologie moléculaire, génétique des populations, phylogéographie), cette thèse permettra à létudiant de développer les outils nécessaires à létablissement dun dialogue interdisciplinaire, compétence qui est de plus en plus requise dans les programmes de recherche sur lenvironnement

   Bibliographie  K. Browicz and D. Zohary, 1996. The genusAmygdalusL. (Rosaceae): Species relationships, distribution and evolution under domestication. Genetic Resources and Crop Evolution 43: 229-247. Hua Xie, Yi Sui, Feng-Qi Chang, Yong Xu and Rong-Cai Ma, 2006. SSR allelic variation in almond (Prunus dulcisMill.). Theoretical and Applied genetics 112: 366-372. G. Ladizinsky, 1999. On the origin of almond. Genetic resources and Crop Evolution 46: 143- 147. Mercè Lopez, F. José Vargas and I batlle, 2006. Self-(in)compatibility almond genotypes: a review. Euphytica 150:1-16. M . Mnejja, J. Garcia-Mas, W. Howad, and P Arùs, 2005. Development and transportability acrossPrunusof 42 polymorphic almond microsatellites. Molecular Ecology Notes species 5: 531-535. Zohary and Hopf, 2000. Domestication of Plants in the Old World. Oxford University press, New York, third edition. p185. 