recherches sur le pois
protéagineux
Contexte économique et objectifs
Amélioration génétique du pois de
printemps
Amélioration génétique du pois
d'hiver
C'est en 1973 qu'est né le concept du pois protéagineux suite
à l'embargo américain sur le soja. Ce n'est qu'en 1986 avec
l'inscription de la variété Solara, mutant architectural affila,
que s'est rapidement développée la culture du pois
protéagineux (730 000 ha en 1993). Au premier rang européen
pour la production loin devant ses partenaires et au deuxième rang
mondial derrière l'ex-URSS, la France occupe une place
privilégiée sur un secteur largement déficitaire (65%
des protéines consommées en alimentation animale en Europe
sont importées).
Malgré ce contexte très favorable, la nouvelle réglementation
européenne pénalise la culture des protéagineux par
rapport à celle des céréales. On note, depuis 1994,
un léger recul des surfaces.
Pour que la culture du pois protéagineux reste compétitive,
il importe d'augmenter son niveau de rendement et d'améliorer sa
régularité de production, principaux points faibles chez cette
espèce.
Ces domaines sont encore peu explorés génétiquement
: le pois protéagineux est aujourd'hui dans un contexte scientifique
relativement jeune. Dans ce cadre, notre activité au sein du groupe
protéagineux recouvre différents objectifs :
- la recherche de critères de sélection, bâtis sur une
bonne connaissance de fonctionnement de la plante et visant â créer
un matériel de printemps ou d'hiver, susceptible d'allier
productivité et stabilité de rendement ;
- l'élargissement de la variabilité génétique,
la base utilisée actuellement étant très étroite
et surtout mal définie en l'absence de critères de choix ;
-la validation de nos innovations par le biais de la création
variétale, en utilisant des méthodes de sélection
adaptées aux caractères à introduire.
Améliorer un système de production quel qu'il soit signifie
avant tout d'en appréhender puis d'essayer d'en comprendre le
fonctionnement. De la même manière, l'amélioration
génétique du rendement et de la stabilité du rendement
chez le pois protéagineux nécessite une bonne connaissance
du fonctionnement de la plante en condition de peuplement et, notamment,
une caractérisation précise de certaines phases du cycle.
[R] Amélioration génétique du pois de printemps
Chez le pois de printemps, la variabilité importante du rendement
est due principalement à la forte variabilité du nombre de
graines par mètre carré et, dans une moindre mesure, à
la variabilité du poids d'une graine. La phase reproductrice
(période comprise entre le début de la floraison et la
maturité physiologique) est donc capitale. Une caractérisation
de la phase reproductrice a permis d'identifier les stades critiques de
l'élaboration du rendement vis-à-vis des contraintes
environnementales.
Une variabilité génétique pour les différents
rythmes de développement a ainsi pu être mise en évidence.
Certains génotypes sont en effet caractérisés par des
vitesses de mise en place des organes végétatifs et reproductifs
très élevées. A l'opposé, d'autres présentent
des rythmes particulièrement lents pour la progression de ces
différents stades. Les implications de ces caractéristiques
dans les mécanismes de l'élaboration du rendement et plus
particulièrement .de la mise en place des grains sont envisagées.
[R] Amélioration génétique du pois d'hiver
Le semis du pois en automne permet d'augmenter le potentiel de production
de la culture et la régularité du rendement. Il n'y a pas,
chez cette espèce, de besoins en vernalisation qui entraînent
un arrêt du développement en saison froide. La résistance
au gel est donc une des principales composantes de la tolérance
générale de la culture aux conditions hivernales. Elle dépend
:
- de la résistance intrinsèque de la plante aux températures
négatives et de sa capacité d'endurcissement (en relation avec
les conditions climatiques qui précèdent le stress) ;
- du stade de développement (le passage de l'apex à l'état
floral accentue la sensibilité au gel).
A l'INRA, un premier effort de sélection, à partir de
géniteurs fourragers et potagers, a conduit à l'inscription
de variétés telles que Frimas (1973), Frogel, Frisson, (1979)
et Frijaune (1984), relativement résistantes au gel, mais très
précoces (et donc redevenant rapidement plus sensibles). Par la suite,
des croisements entre Frisson et Finale, un pois protéagineux de
printemps, ont abouti à une deuxième génération
de pois d'hiver dont les principaux exemples sont Amac et Frilène
(1987) : le premier, sélectionné au champ, est plus rustique
; le second, issu de tests de résistance au gel en conditions
contrôlées, supporte des gels plus importants en intensité
à condition d'être soumis à une période
préalable d'endurcissement.
En France, deux sélectionneurs privés ont des programmes de
création variétale pour le pois d'hiver (Pioneer et Desprez)
: les dernières variétés inscrites sont Senior, Triolo
et Victor (1992).
Bien qu'ayant connu une progression régulière de 1980 à
1988, les surfaces cultivées en pois d'hiver n'étaient plus
que de 6 000 ha en 1993. Ceci s'explique en partie par l'importance des
problèmes parasitaires (Anthracnose et bactériose), et d'autre
part par l'expression encore relativement aléatoire de la résistance
au gel des variétés.
Le programme mis en place à l'INRA de Mons (Somme) intègre
les différents aspects de la résistance au gel :
-la notion d'échappement au gel doit être précisée
chez cette espèce; on étudie actuellement le développement
(rythme d'émission des noeuds, date d'initiation florale) de
génotypes présentant des caractéristiques morphologiques
particulières (port rampant pendant l'hiver, nombre important de
ramifications, entre-noeuds courts) qui définissent le port dit "en
rosette"; chez ces génotypes, l'initiation florale est retardée
ce qui peut a priori permettre d'éviter les principales périodes
hivernales de gel; le déterminisme génétique des
critères à retenir en sélection devra être
étudié ;
-la sélection pour la résistance intrinsèque des plantes
au gel nécessite actuellement des tests relativement longs et
coûteux en chambre climatisée ; notre objectif est de mettre
en évidence, à un niveau biochimique, un (ou des) composé(s)
en relation avec la résistance au gel et de trouver des marqueurs
moléculaires associés utilisables de façon précoce
en sélection; une collaboration est engagée sur ce point avec
le laboratoire de Physiologie cellulaire et de Morphogenèse
végétale de l'université de Lille-Flandres-Artois.
[R] Orientation bibliographique
Dumoulin V., Ney B., Eteve G., 1994. Variability of seed and plant
development in pea. Crop Science, 34(4), 992-998.
Biarnes-Dumoulin V., DenisJ.B., Lejeune-Henaut I., Eteve G., 1995. Basis
of yield instability in pea. (soumis à Crop Science)
Dumoulin V., 1994. Etude de la variabilité génétique
chez le pois protéagineux (Pisum sativum L.) pour
l'élaboration du rendement. Importance des interactions génotype
x milieu. Thèse INA-PG, Paris, 232 pp.
Lejeune-Henaut I., Wery J., 1994. Influence du froid sur la survie des plantes
de pois. In Anonyme : Agrophysiologie du pois protéagineux.
UNIP-ITCF-INRA, Paris, 139-144.
