Biodiversité du genre Atriplex et Diversité génétique de l'olivier (Olea europaea). Newsletter N° 12

Ce bulletin N° 12 (Avril 2012) relate des informations relatives aux: 1/ Biodiversité du genre Atriplex et diversité génétique de ses espèces, 2/ Regard sur la diversité génétique de l'olivier (Olea europaea).



Atriplex. Biodiversité du genre et diversité génétique de ses espèces
Qui ne connaît pas l'Atriplex, particulièrement Atriplex halimus ('Gtaf', en Arabe). Il suffit d'aller vers les bords des rivières (oueds) ou cours d'eau salés et on en trouve. Ce sont là les endroits préférés de cette plante qui aime le sel et est qualifiée de ce fait de 'plante halophyte' (ou halophyte, tout court). Mais, qu'est ce qu'elle a d'attrayant pour les scientifiques ?. Considérant les changements climatiques accompagnées de sécheresse et ses répercutions, dont la salinité, les recherches scientifiques s'orientent de plus en plus vers la recherche de génotypes résistants à l'aridité et la salinité et ayant des retombées économiques et environnementales.

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biochimie et applications biotechnologiques

L'Homme ne trouve pas de génotype idéal porteur de ces traits tout en étant fournisseur de sa nourriture !, simplement, l'esprit scientifique en matière d'amélioration des plantes vise à 'piquer' les gènes de résistance à la salinité portés par les halophytes comme Atriplex halimus, et pratiquer leur transfert dans des glycophytes ne possèdant pas ce(s) gène(s). Avec cette stratégie, l'Homme égoïste de nature, continue à puiser dans les ressources de la nature.

Au laboratoire, le marquage biochimique et moléculaire est devenu une tâche incontournable pour évaluer la biodiversité (plusieurs espèces) et la diversité génétique d'une même espèce (cultivars, écotypes, ...).

Dans ce cadre, l'Etudiant-Chercheur Said Bouda du Laboratoire de Biotechnologies-Biochimie, Valorisation et Protection des Plantes (2BV2P) de l'Université Cadi Ayyad à Marrakech (Maroc, voir Publications du 2BV2P. Extrait) soutient publiquement sa thèse de Doctorat le 5 Mai 2012 à la Faculté des Sciences-Semlalia, Marrakech. sous le titre: 'Contribution à l'étude de la diversité génétique du genre Atriplex L. à l'aide des marqueurs morphologiques et moléculaires. Apport à l'amélioration de la plante pour la résistance à la salinité'.

Atriplex. Biodiversité du genre

Auteur

- Résumé
- Summary

- ملخص


Exemple d'Article: BOUDA, S., DEL CAMPO, F., HADDIOUI, A., BAAZIZ, M. & HERNÁNDEZ, E.E. 2008. RAPD and ITS-based variability revealed in Atriplex species introduced to semi-arid zones of Morocco. Scientia Horticulturae 118, 172-179

Résumé de la thèse

Les espèces d'Atriplex (Chénopodiacées) sont omniprésentes dans beaucoup de régions arides et semi-arides du monde, particulièrement dans les habitats qui combinent une salinité relativement élevée du sol avec une aridité. Vu leurs qualités fourragères, écologiques (lutte contre l'érosion et la désertification) et énergétiques (bois de chauffe), ces espèces ont été largement utilisées dans plusieurs programmes de restauration et de réhabilitations des parcours dégradés en zones arides et semi arides. Dans le but de définir une stratégie d'amélioration et de gestion des ressources génétiques de ce genre au Maroc, une analyse de la diversité génétique des espèces d'Atriplex et des populations naturelles d'Atriplex halimus a été réalisée.
L'analyse du polymorphisme phénotypique par le biais des caractères morphologiques révèle une variabilité importante entre les différentes espèces d'Atriplex. L'étude de la valeur fourragère, estimée par le dosage des protéines brutes, a montré également une variabilité très importante entre les espèces étudiées et où A. undulata a présenté la teneur la plus élevée. Leur valeur fourragère s'est révélée comparable à celle d'une plante fourragère conventionnelle telle que la luzerne (12 à 22% de protéines brutes par matière sèche).
L'étude de l'effet de la salinité sur la germination et la croissance de jeunes plants, a montré que les espèces d'Atriplex germent et se développent respectivement mieux dans des concentrations de 5 et 10g/l NaCl. Le degré de tolérance à la salinité a varié avec le stade de développement. Cette étude a montré aussi l'existence d'une variabilité entre les espèces pour la tolérance à la salinité. A. halimus d'origine marocaine et A. nummularia se sont montrées les plus tolérantes.
L'analyse comparative de la diversité génétique d'un groupe de huit espèces d'Atriplex via les marqueurs RAPDs et ITS (espaceur intergénique transcrit) a montré une variabilité élevée entre les espèces. De même, une variabilité intra-spécifique considérable a été mise en évidence avec 39 haplotypes obtenus en analysant 40 individus par RAPD. La grande diversité génétique des espèces est obtenue avec les marqueurs RAPDs (60%) comparativement aux séquences nucléotidiques de la région ITS (11%). La structure génétique des espèces est caractérisée par une diversité inetrspécifique élevée (60.23%). L'analyse phylogénétique par ITS a montré la divergence d'A. semibaccata des autres espèces. Les marqueurs RAPD se sont avérés plus puissants que les séquences ITS pour la différenciation entre les espèces.

Atriplex. RAPD (gel agarose)

Les deux types de marqueurs utilisés, RAPDs et ITSs, ont engendré les mêmes relations génétiques entre les espèces d'Atriplex mais ils ont donné lieu à des structures génétiques différentes. L'analyse du polymorphisme d'ADN (RAPD) de 12 populations naturelles d'Atriplex halimus avec 17 amorces a produit 157 bandes dont 146 (93%) polymorphes. La majeure partie de la variation RAPD réside à l'intérieur des populations (66,57), avec une très large différenciation des populations (FST = 0,334).

Le flux de gène entre populations était très restreint (Nem = 0,50). La structuration des populations en cinq groupes, obtenue à partir des résultats de l'analyse Neighbour-joining, est corrélée en partie avec leurs bioclimats.


Atriplex. Espèces

Contribution to genetic diversity study of genus Atriplex L. by morphological and molecular markers. Contribution to plant improvement for salinity resistance.

Abstract

Atriplex species (Chenopodiaceae) are spread out in many arid and semi arid regions of the world, particularly in the habitats that combine relatively high soil salinity with aridity. Since its fodder, ecological (erosion and desertification control) and energetic (firewood) qualities, these species have been largely used in many programs of restoration and rehabilitation of degraded lands in arid and semi arid zones. In order to define an improvement and management strategy of the genetic resources of this genus in Morocco, an analysis of genetic diversity of Atriplex species and natural populations of Atriplex halimus was carried out.
Analysis of the phenotypic polymorphism by morphological characters reveals an important variability between the different Atriplex species. The study of the fodder value, through the determination of the crude proteins, have confirmed also this variability, and A. undulata had the highest amount. The fodder value of the Atriplex species was revealed to be comparable to that of conventional fodder plant like alfalfa (12-22% of crude protein/dry matter)
The study of the salt effect on germination and early seedlings growth showed that Atriplex species are tolerant to 5 and 10 g/l of NaCl, respectively in germination and growth stages. Then, the level of salt tolerance of the species depends on the stage of development. The study revealed also variability among the species for salt tolerance. A. halimus and A. nummularia have revealed to be the most tolerant.
Comparative analysis of genetic diversity, by RAPD and ITS (internal transcribed spacer) markers, for eight Atriplex species showed a high variability between species. The intraspecies variability was also high as 39 individual RAPD haplotypes were obtained by analyzing 40 plants. The biggest genetic diversity was obtained by RAPDs, approx. 60% against 11% for ITS. The genetic structure of these species was characterized by a high intraspecific diversity (60,23%). Phylogenetic analysis by ITS confirmed the divergence of A. semibaccata from all species. RAPDs turn out to be more appropriate than ITS to differentiate Atriplex species. The two markers gave raise to the same species relationships but to a different structure of the Atriplex genetic diversity.
DNA polymorphism analysis, with RAPD, for 12 natural populations of Atriplex halimus rended, with 17 primers, 157 bands from which 146 (%) were polymorphic. Most of the genetic variation was within populations (66,57%), with a high level of populations differentiation (FST = 0,334). The gene flux between populations was very restricted (Nem = 0,50). The structuration of populations in five groups, obtained from neighbour-joining analysis, was correlated in part with bioclimatic type.



مساهمة في دراسة التنوع الوراثي لجنس Atriplex بواسطة مؤشرات مظهرية وجزيئية. معطيات لتحسين النبات لمقاومة الملوحة.

ملخص

تنتشر أنواع Atriplex (فصيلة السرمقيات) في كثير من المناطق القاحلة وشبه القاحلة من العالم، خصوصا في الأماكن التي تحتوي على تربة مالحة ومناخ قاحل. ونظرا لمميزاتها العلفية، البيئية (مقاومة الحت والتصحر) والحرارية (إنتاج الحطب)، فإنها قد استعملت بوفرة في كثير من البرامج الإصلاحية وإعادة الأهلية للمراعي المتدهورة في المناطق القاحلة وشبه القاحلة. من أجل تحديد استراتيجية لتحسين وتدبير الموارد الوراثية لهذا الجنس من النبات في المغرب، تم القيام بتحليل التنوع الوراثي لأنواع Atriplex وساكنات طبيعية لعشبة القطفhalimus   Atriplex.

لقد كشفت دراسة الخصائص المورفولوجية عن وجود تنوع مظهري هام بين أنواع Atriplex. كما أكدت دراسة القيمة العلفية، من خلال معايرة البروتينات الخام، هذا التنوع حيث حصلت Atriplex undulata على أعلى قيمة. إن قيمتهم العلفية مماثلة لنبات علفي تقليدي كالبرسيم (12 – 22% من البروتينات الخام في المادة الجافة).

بينت دراسة تأثير الملوحة على الإنبات والنمو، أن أنواع Atriplex تنبت وتنمو بشكل جيد على التوالي في تركيزات ملح 5 و 10 غ/ لتر. درجة تحمل هذه الأنواع للملوحة تتغير وفق أطوار النمو. كما أبانت هذه الدراسة عن وجود اختلاف بين الأنواع تجاه تحمل الملوحة، حيث ظهر كل من القطف المغربي (  A . (halimus Maroc   والقطف الأسترالي A. nummularia)) كأشد مقاومين للملوحة.

أظهرت الدراسة المقارنة، بين المؤشرات RAPD وITS، وجود تنوع مهم عند ثمانية أنواع من ِAtriplex. كما كشفت عن تنوع ضمنوعي كبير، حيث وجد  في شجرة التصنيف التسلسلي ل 40 نبتة 39 صنفا من RAPD. كما أبانت المؤشرات RAPD التنوع الوراثي الأكبر لهذه الأنواع (60%) مقارنة مع المؤشرات ITS (11%). تميزت البنية الوراثية لهذه الأنواع بتنوع بينوعي مرتفع (). بينما كشف التحليل الفيلوجيني، بواسطة المؤشرات ITS، عن تباعد A. semibaccata عن باقي الأنواع. لقد أبانت المؤشرات RAPD عن قدرتها على التمييز بين الأنواع مقارنة مع المتتاليات النيكليوتيدية لمنطقة ITS. لقد أعطى المؤشران RAPD  وITS نفس الصلات بين الأنواع المدروسة، إلا أنهما أعطيا بنيتان وراثيتان مختلفتان.

أما دراسة الأشكال المتعددة للحمض النووي ل 12 ساكنة طبيعية لصنف A. halimus بواسطة تقنية RAPD وباستخدام 17 قطعة بدء، فقد أنتجت 157 شريطا من بينها 146(%93) متعددة الأشكال. النسبة الأكبر من التنوع الوراثي وجدت داخل الساكنات(66,57%)  مع تفريق كبير لهذه الأخيرة (FST=0,334). كما أن التدفق الجيني بين الساكنات كان محدودا جدا (Nem=0,5). إن تجمع الساكنات في خمسة مجموعات، المحصلة في شجرة التصنيف التسلسلي، يرتبط جزئيا بنوع البيومناخ.


Olivier (Olea europaea). Diversité génétique au Maroc et pourtour méditerranéen
L'olivier (Olea europaea) constitue l'une des principales epèces fruitière cultivées au Maroc, avec une surface de 560.000 ha dont 220.000 ha en zone irriguée (Haouz, Tadla, Souss-Massa, Moulouya, Nador, Boulemane, Oujda, El Kelaâ, Marrakech, Chichaoua, Bénimellal Ouarzazate, Tafilalet. Figuig, Essaouira), 200.000 ha en zone de montagne (Chefchaouen, Taounate, Taza, Tanger, Tétouan, Azilal, Khénifra, Al Hoceima), 100.000 ha en zone bour favorable (Sefrou, El Hajeb, Fès, Meknès, Sidi Kacem, Gharb, Loukkos, Benslimane) et 40.000 ha dispersés entre Safi, Settat, Khémisset et Khouribga. La production d'olive au Maroc se situe autour de 560.000 T et permet de générer 50.000 T d'huiles d'olives et 90.000 T d'olives de table industrielles. L'Oléiculture marocaine est constituée à 96% de la variété population 'Picholine marocaine', variété à double finalité, huile et conserve.
Olivier (Olea europaea)

Le reste du patrimoine est constitué de Meslala (olive de conserve), de Picholine du Languedoc, Dehbia, concentrées essentiellement en irrigué (Haouz, Tadla, El Kelaâ), Ascolana dura, Manzanille, Frantoïo, Picual Gordale Sévillane etc ... Deux clones de Picholine marocaine sont en cours de diffusion.

L'olivier est menacé par plusieurs contraintes biotiques et abiotiques. D'autre part, il peut être exploité pour la recherche d'activités guérissantes de maladies.


Regard sur la diversité génétique de l'olivier (Oléa europaea) comme révélée par les marqueurs morphologiques et moléculaire

L'olivier constitue un axe important dans la recherche scientifique menée par les Université, l'INRA et plusieurs autres Etablissements. Nous donnons un aperçu sur la diversité génétique de l'olivier au Maroc et dans le pourtour méditerranéen comme révélé par les marqueurs moléculaires. Quelles affinité existe-elle entre les variétés et clones d'olivier au Maroc ? Quel lien génétique avec les variétés de la Méditerranée? Les réponses à toutes ces questions rentrent dans le cadre de la préparation d'une thèse de Doctorat par Hayat ZAHER faisant des recherches scientifiques à l'INRA Marrakech et le le Laboratoire de Biotechnologies-Biochimie, Valorisation et Protection des Plantes (2BV2P) de l'Université Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc

ZAHER, H., BOULOUHZ, B., BAAZIZ, M., SIKAOUI, L., GABOUN, F. & UDUPA, SM. 2011. Morphological and genetic diversity in olive (Olea europaea subsp. europaea L.) clones and varieties. POJ 4:370-376

‘Picholine marocaine’ is a predominant olive cultivar in Morocco, widely spread in all the olive growing regions. Clonal selection is one of the breeding methods used for developing varieties, and the clones that showed improved traits in field were selected from ‘Picholine marocaine’. In this study, we compare the potential of microsatellite markers with morphological traits to differentiate the varieties and genotypes developed through clonal selections, and to estimate the relationships among the clonal selections, Moroccan local and Mediterranean varieties (see genotype list bellow).

For this purpose, we evaluated 7 clonal selections from ‘Picholine marocaine’, five Moroccan local and seven Mediterranean varieties for variation at 15 morphological traits and 20 microsatellite loci. The results clearly showed that microsatellite markers were more efficient compared to morphological traits to differentiate closely related varieties and genotypes developed through clonal selections, in addition to distantly related varieties. Nine out of the 20 microsatellites markers tested were polymorphic, revealing a total of 48 alleles. Average number of alleles per locus was 5.3, ranged from 3 to 9 alleles. Observed heterozygosity ranged from 0.42 to 1 with a mean of 0.79. Upon comparison, the dendrograms, constructed based on morphological traits and microsatellite markers, showed a positive and highly significant relationship. The combination of microsatellite marker profiles and the morphological characters serve as reliable tools for detailed description of olive varieties (see figure bellow).


Name of variety/clone -- Nature of the variety/clone -- Main area of cultivation
'Picholine de Languedoc' -- Foreign variety -- France
'Leccino' -- Foreign variety -- Italy
'Branquita' -- Foreign variety -- Portugal
'Ayvalik' -- Foreign variety -- Turkey
'Carolea' -- Foreign variey -- Italy
'Sourani' -- Foreign variety -- Syria
'Arbequine' -- Foreign variety -- Spain
'Picholine Marocaine'(PM) -- Local variety -- Morocco
'Menara' -- Clone selected from PM -- Haouz (Morocco)
'Haouzia' -- Clone selected from PM -- Haouz (Morocco)
'S8' -- Clone selected from PM Tadla (Morroco)
'S7' -- Clone selected from PM -- Tadla (Morocco)
'M14' -- Clone selected from PM -- Tadla (Morocco
'M16' -- Clone selected from PM -- Tadla (Morocco
'M26' -- Clone selected from PM -- Haouz (Morocco)
'Bakhboukh Beldi' -- Local variety -- Sidi Kacem (Morocco)
'Bouchouk Rkik' -- Local variety -- Sidi Kacem (Morocco)
'Bouchouika' -- Local variety -- Sidi Kacem (Morocco)
'Bouchouk Laghlid' -- Local variety -- Sidi Kacem (Morocco)


Olivier. Microsatellites (SSR)

Article Zaher: http://www.pomics.com/zaher_4_7_2011_370_376.pdf


Manifestations scientifiques

- Annonces des manifestations scientifiques (sur biotech-ecolo.net)
- Congrès sur takween.com
- Workshops sur takween.com


Bourses d'études

Sur site takween.com: http://www.takween.com/etudiants-etudes/annonces-bourses-postdocs.html


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palmier, cerisier, potato. Amélioration des plantes