La sélection de plantes allogames prend en considération le mode de reproduction marqué par la fécondation croisée

Question 1 -- aller à la Réponse 1

Lorsque les allogames subissant des autofécondations répétées, les lignées pures obtenues présentent souvent une baisse de vigueur (taille réduite, moindre résistance aux maladies ou aux stress, baisse significative du rendement) ; parfois ces déficiences sont telles que les lignées disparaissent
totalement.

Comment peut-on expliquer cette perte de vigueur d’un point de vue génétique ?

Comment évolue la vigueur lorsqu’on croise entre elles des lignées pures ? Pouvez-vous expliquer ce phénomène ?

Comment peut-on espérer obtenir le meilleur effet de vigueur hybride, en fonction du génotype des lignées parentales ?

Les lignées pures allogames sont caractérisées par une faible vigueur (effet d’inbreeding) ; pourtant, ce sont elles qui devront fournir les
semences F1 commerciales.
• Pensez-vous que cet effet d’inbreeding a des conséquences sur la production de semences F1 ?
• Les hybrides F1 obtenus seraient potentiellement de meilleurs producteurs de semences que les lignées pures, mais donneraient-ils, par croisement deux à deux, à nouveau des F1 ?

Dans quelles conditions peut-on espérer bénéficier d’un certain effet d’hétérosis, lors du croisement de lignées hybrides F1?

A propos de la création variétale chez les allogames, les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
1. Les autofécondations répétées chez une allogame sont responsables du
phénomène d’hétérosis.
2. La vigueur hybride est particulièrement importante chez les F2.
3. L’hétérosis est plus prononcé lorsque les lignées parentales sont éloignées d’un point de vue origine.
4. Un hybride double peut être considéré comme un F2.
5. Le parent femelle d’un hybride trois voies est en général un F1.?

La vigueur est globalement améliorée chez les hybrides, car les allèles récessifs défavorables d’un des parents seront 'neutralisés' par les dominants éventuellement apportés par l’autre parent de l’hybride. Ce phénomène est appelé la 'vigueur hybride' ou 'phénomène d’hétérosis'. L’hybride présente alors un gain en rendement ainsi qu’une meilleure résistance aux maladies, etc.

Pour créer un bon hybride, il faut croiser des lignées parentales pures entre elles. Celles-ci sont obtenues par des autofécondations successives (6 à 8) qui provoquent une baisse de vigueur : c’est l’effet d’inbreeding. Si l’on croise des lignées pures, on obtient des hybrides F1 beaucoup plus vigoureux qu’elles (meilleur rendement, taille accrue, meilleure résistance au milieu), c’est le phénomène d’hétérosis. Plus les lignées parentales sont différentes d’un point de vue génétique (nombreux allèles différents), plus la vigueur hybride sera susceptible d’être grande.

On peut supposer que l’effet d’hétérosis sera d’autant plus important que le nombre de gènes à allèles différents sera grand chez les lignées parentales. Autrement dit, plus les parents auront d’allèles en commun, moins l’hybride aura un hétérosis prononcé ; il vaudra mieux rechercher des lignées parentales éloignées.

On peut supposer que la faible vigueur des lignées pures fait que ce ne sont pas de bonnes productrices de semences : les semences doivent être peu abondantes, sans doute peu développées, ce qui expliquera leur prix de vente élevé.

Au contraire, les semences produites par des plantes hybrides F1 doivent bénéficier de la vigueur des plantes mères et se révéleront sans doute plus nombreuses et mieux développées, ce qui entraînera au contraire un coût de production plus faible... Mais les semences issues de parents hybrides F1 ne peuvent pas être des F1, puisque par définition le F1 provient de parents homozygotes.

On aura un effet d’hétérosis lorsque les allèles portés par les parents seront différents. Chaque hybride F1 étant, par définition, hétérozygote à 100 %, il porte par conséquent deux allèles différents de chaque gène. Lors du croisement avec un autre hybride F1, il n’y aura un hétérosis prononcé que si les allèles apportés par les gamètes de chaque F1 sont différents de ceux de l’autre F1. On comprend que les possibilités d’avoir des allèles différents seront plus réduites ici, que dans le cas de la production d’hybrides F1 vrais, mais elles existent.