Etat des connaissances sur les caractéristiques génétiques des tilapias

Depuis quelques années, les tilapias constituent les espèces prédominantes de la pisciculture commerciale africaine (FAO, 2012, 2014). Ils ont une grande importance économique et écologique sur les plans et cours d’eau d’Afrique (Ahouansou-Montcho et Laleye, 2008; Adebo & Alfred, 2008; Sirima et al., 2009; Tanoh Kamelan et al., 2013). Ils représentent également les espèces les plus élevées et les plus appréciées par les pisciculteurs et les consommateurs (Ouattara et al., 2009; Toguyeni et al., 2009). Ces espèces sont exploitées aussi bien par la pêche que dans l’aquaculture et représentent une proportion importante de la faune ichtyologique des grandes retenues africaines (Lorenzen, 2000; Lazard, 2009). Parmi ces espèces de tilapias, Oreochromis niloticus est la plus connue et la plus utilisée car ayant fait l’objet d’immenses programmes de recherche et de vulgarisation en Afrique et dans le monde entier. Cette espèce a été longtemps présentée comme la pierre précieuse de la pisciculture africaine au regard de sa demande élevée sur le marché, de la facilité de sa reproduction et de son élevage, de sa croissance élevée et surtout de son régime alimentaire relativement plastique (Lazard, 2009). Ces caractéristiques lui valurent son introduction dans plusieurs pays africains en dehors de ses aires naturelles de répartition (Vitule et al., 2009; Lazard & Levêque, 2009; Lazard, 2013).

Malgré les informations scientifiques disponibles sur leur élevage et les nombreux programmes nationaux de développement de leur pisciculture, les souches introduites de Oreochromis niloticus n’ont toujours pas favorisé un véritable essor de la filière aquacole. Dès lors, il paraît essentiel d’évaluer les potentialités pour l’élevage des individus non seulement de Oreochromis niloticus mais aussi celles de Sarotherodon melanotheron. Ces deux espèces s’adaptent aussi bien aux milieux d’eaux douces qu’aux milieux saumâtres (Gbaï et al., 2014; Mashaii et al., 2016). Elles ont une croissance rapide et une reproduction facile (Ouattara et al., 2009). Cependant, bien qu’il existe des contraintes limitant le développement de leur élevage (survie, nutrition, alimentation, programmes de sélection, etc.), la masse d’informations disponibles sur leur biologie et croissance reste peu exploitée par les développeurs.

BIOLOGIE ET ECOLOGIE DES TILAPIAS 

Systématique 

Avec au moins 60.000 espèces, les perciformes représentent le plus grand ordre des vertébrés. Plus de 1.300 espèces de cet ordre sont dans la famille des Cichlidae (Nelson, 2006), y compris plus de 70 espèces de tilapias (Trewavas, 1984). Les Cichlidae sont répandus dans toutes les régions intertropicales d’Afrique, d’Amérique et d’Asie et ont réalisé des phénomènes adaptatifs impressionnnants dans les lacs de l’Afrique de l’Est (Lee et al., 2005; Brawand et al., 2014). La sous-famille des tilapias appartient à la famille des Cichlidae et comprend une centaine d’espèces regroupées en trois genres: Oreochromis, Sarotherodon et Tilapia qui se différencient notamment par leur comportement reproducteur et leur régime alimentaire. De ces trois genres, deux espèces font aujourd’hui l’objet d’élevage à un niveau important : Oreochromis niloticus et Sarotherodon melanotheron ainsi que leurs hybrides (Toguyeni, 2004; Bamba et al., 2008; Lazard, 2009; Toguyeni et al., 2009; Cnaani & Hulata, 2011; FAO, 2014). La classification systématique de Oreochromis niloticus et Sarotherodon melanotheron (Figure 4) proposée par Paugy et al. (2004) .

Exigences physico-chimiques 

Oreochromis niloticus est une espèce relativement eurytope. Elle peut s’adapter à une large variation des facteurs écologiques du milieu aquatique et peut coloniser des milieux extrêmement variés (Tableau II). Dans son habitat naturel, cette espèce peut supporter des températures comprises entre 14 et 31°C; mais elle peut endurer des conditions extrêmes des températures de 7 à 41°C pendant plusieurs heures. Toutefois, les meilleures performances de croissance sont observées entre 24 et 28°C (Lacroix, 2004). L’optimum d’élevage est compris entre 28 et 32°C pour Oreochromis niloticus (Lazard, 2009). Elle peut survivre dans des eaux dont la salinité est proche de 11,5 g/l(Mashaii et al., 2016) et dont le pH varie de 8 à 11 (Lacroix, 2004). Cette espèce peut survivre durant plusieurs heures à des teneurs en oxygène dissous très faibles, de l’ordre de 0,1 mg/l (Lacroix, 2004). Le tilapia Sarotherodon melanotheron, caractéristique des écosystèmes estuariens ouest africains, présente une tolérance à des milieux très divers, qui pourrait s’expliquer par des caractéristiques physiologiques originales, lui permettant d’importantes facultés adaptatives (Ouattara, 2009). Cette espèce est eurytherme avec un préférendum thermique se situant entre 17 et 32°C (Jennings & Williams, 1993). A une température supérieure à 23°C il se reproduit en permanence à une fréquence de 15 jours (Gilles, 2005). De même, elle tolère de faibles niveaux d’oxygène dissous et ne rencontre pas de difficultés métaboliques particulières si le taux d’oxygène dissous dans l’eau n’est pas inférieur à 3 mg/l (Ouattara et al., 2003). Toutefois, certaines réductions de performances apparaissent en dessous de 2,3 mg/l d’oxygène dissous (Ross, 2000). Sarotherodon melanotheron peut supporter de grandes variations du pH (3,5 à 7,6) (Ouattara et al., 2003). Elle présente également une forte tolérance à la turbidité et à la pollution de l’eau (Jennings & Williams, 1993). Elle est aussi caractérisée par sa forte euryhalinité (Lemarié et al., 2004; Panfili et al., 2004; Panfili et al., 2006; Ouattara et al., 2009) qui lui permet de survivre à des salinités supérieures à 0,3 mg/l (Chikou et al., 2013). Sa gamme de tolérance à la salinité va de 0 à 110 g/l (Gilles, 2005). Elle supporte également des variations saisonnières de la salinité de son milieu avec des amplitudes pouvant aller jusqu’à 130 g/l (Panfili et al., 2004; Diouf et al., 2006) .

Habitat et distribution 

Oreochromis niloticus a une répartition originelle strictement africaine couvrant les bassins du Nil, du Tchad, du Niger, de la Volta et du Graben Est africain jusqu’au lac Tanganyika (Lévêque & Paugy, 2006). En Afrique de l’Ouest, la répartition géographique naturelle de Oreochromis niloticus couvre les bassins du Sénégal, de la Gambie, de la Volta, du Niger, de la Bénoué et du Tchad (Figure 5). Vu son intérêt piscicole, Oreochromis niloticus figure parmi les espèces les plus importantes en pisciculture africaine (Lazard 2007, 2009; Ansah et al., 2014). Cette espèce a été introduite dans différentes stations de pisciculture d’où elle s’échappe régulièrement (Lazard, 2007; Lazard & Levêque, 2009; Lazard, 2013). C’est pourquoi elle est souvent signalée dans plusieurs bassins côtiers d’Afrique de l’Ouest (Paugy et al., 2004).

Espèce endémique de l’Afrique de l’Ouest (Adépo-Gourène & Gourène, 2008), Sarotherodon melanotheron est présente de l’estuaire du fleuve Sénégal jusqu’à celui du fleuve Congo. Généralement dans les eaux saumâtres des lagunes ou des estuaires, elle est abondante dans les zones de mangrove d’Afrique de l’Ouest (Paugy et al., 2004; Fagnon et al., 2013). Quelques fois, des individus sont retrouvés en mer notamment le long de la côte sénégalaise ou en eau douce (Ouattara, 2009). Elle peut migrer d’un estuaire à un autre précisément durant les marées hautes (Panfili et al., 2004). En dehors de son aire d’origine, Sarotherodon melanotheron a été introduite dans plusieurs pays d’Asie, d’Amérique du Nord et d’Europe.

Régime alimentaire et nutritionnel 

Chez les tilapias, l’activité de nourrissage et la prise alimentaire sont fortement influencées par les facteurs environnementaux tels que l’oxygène dissous, la température, la lumière et la disponibilité alimentaire (Kestemont & Baras, 2001; Madrid et al., 2001; Houlihan et al., 2001).

L’alimentation de Oreochromis niloticus en milieu naturel est essentiellement constituée de phytoplancton (Huchette & Beveridge, 2003; Ouattara et al., 2009; Avit et al., 2012). L’espèce peut aussi ingérer des sédiments riches en bactéries et diatomées surtout à l’étape d’alevin (0 à 5 g) (Lacroix, 2004). En milieu artificiel, elle est pratiquement omnivore valorisant divers déchets agricoles (tourteaux d’oléagineux, drèches de brasserie, farine de tomate, etc.) (Ouedraogo, 2000; Azaza et al., 2006; Ble et al., 2011; Bamba et al., 2015). Elle peut aussi tirer profit des excréments de porc ou de volailles, de déchets ménagers, etc. (Mikolasek et al., 2009; Ipungu et al., 2015). En élevage, cette espèce accepte facilement des aliments composés (Lazard, 2009). Son acidité gastrique particulièrement forte lui permet d’être parmi les rares espèces à pouvoir digérer les cyanophycées (Iga-Iga, 2008). Cette capacité d’adaptation à divers aliments est à la base de sa haute potentialité pour la pisciculture .

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
1. Contexte et justification de la recherche
2. Problématiques de la recherche
3. Objectifs et organisation de la thèse
PREMIERE PARTIE: ETAT DES CONNAISSANCES
CHAPITRE 1 : Etat des connaissances sur la biologie des tilapias Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758) et Sarotherodon melanotheron Rüppell, 1852
1. INTRODUCTION
2. BIOLOGIE ET ECOLOGIE DES TILAPIAS
2.1. Systématique
2.2. Exigences physico-chimiques
2.3. Habitat et distribution
2.4. Régime alimentaire et nutritionnel
2.5. Reproduction
2.6. Caractéristiques morphologiques
2.7. Croissance
2.8. Importance aquacole des tilapias
3. CONCLUSION
CHAPITRE 2 : Etat des connaissances sur les caractéristiques génétiques des tilapias
1. INTRODUCTION
2. PRODUCTION DE POPULATIONS MONOSEXES
a. Hybridation
b. Gynogénèse
c. Androgénèse
3. DETERMINISME DU SEXE
4. CONCEPTS DE GENETIQUE EVOLUTIVE ET DES POPULATIONS
5. PHYLOGEOGRAPHIE ET PHYLOGENETIQUE
6. GESTION DES POPULATIONS OU DES STOCKS
7. SEQUENÇAGE ET CARTOGRAPHIE DU GENOME
8. OUTILS DE CARACTERISATION GENETIQUE
a. ADNmt (ADN mitochondrial)
b. Allozymes
c. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)
d. RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)
e. AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)
f. SSR ou VNTR (Microsatellites)
g. VNTR (Minisatellites)
h. EST (Expressed Sequence Tags)
i. SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism)
j. SNP (Single Nucleotide Polymorphism)
k. Indels (Insertions/délétions)
9. PARAMETRES INFLUENÇANT L’ANALYSE GENETIQUE DES TILAPIAS
a. Allèles nuls
b. Dropout allélique
c. Stuttering
d. Effet Wahlund
e. Superdominance
f. Endogamie
10. CONCLUSION
DEUXIEME PARTIE : SITUATION DES REPEUPLEMENTS DES PLANS D’EAUX DU BENIN
1. INTRODUCTION
2. MATERIEL ET METHODES
3. RESULTATS
3.1. Profil des pêcheurs
3.2. Caractéristiques des différents programmes de repeuplement
3.3. Impacts des programmes de repeuplement sur les ressources halieutiques
3.4. Introduction des poissons d’aquaculture en cage ou en enclos dans le milieu
naturel
4. DISCUSSION
5. CONCLUSION
TROISIEME PARTIE : CARACTERISATION MORPHOLOGIQUE DES POPULATIONS
1. INTRODUCTION
2. MATERIEL ET METHODES
2.1. Provenance des poissons
2.2. Caractérisation des habitats de pêche
2.3. Organisation de la collecte des données
2.4. Traitement des données
2.5. Analyses statistiques
CHAPITRE 1 : Analyse des paramètres morphologiques des populations sauvages d’Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758) des trois bassins hydrographiques du Sud du Bénin
1. PREAMBULE
2. RESULTATS
2.1. Paramètres physico-chimiques
2.2. Distribution des individus échantillonnés par classe de tailles
2.3. Croissance relative et facteur de condition
2.4. Paramètres métriques et pondéraux
2.5. Paramètres méristiques
2.6. Corrélations entre les paramètres méristiques
2.7. Analyse multivariée des paramètres métriques et méristiques
3. DISCUSSION
3.1. Relation entre l’environnement et les paramètres morphologiques chez Oreochromis niloticus
3.2. Variabilité morphométrique intra et inter population chez Oreochromis niloticus
4. CONCLUSION
CHAPITRE 2 : Diversité morphologique des populations sauvages de Sarotherodon melanotheron Rüppell, 1852 du Sud du Bénin
1. PREAMBULE
2. RESULTATS
2.1. Qualité physico-chimique de l’eau
2.2 Analyse multivariée des paramètres physico-chimiques
2.3. Répartition des individus échantillonnés par classe de tailles
2.4. Relation longueur standard-hauteur du corps (LS-HC)
2.5. Relation longueur totale-poids (TL-PT)
2.6. Facteur de condition (K)
2.7. Paramètres métriques et pondéraux
2.8. Paramètres méristiques
2.9. Corrélations entre paramètres méristiques
2.10. Analyse multivariée des paramètres métriques et méristiques
3. DISCUSSION
4. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE

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