Etude de l’origine de la stérilité mâle chez la population de riz sauvage

Fleur de riz

Les épillets forment une inflorescence en racème terminale ou panicule. Cette dernière prend naissance sur le nœud d’où se développe la feuille paniculaire. Elle est généralement érigée jusqu’au moment où elle courbe quand les épillets arrivent à maturité (LACHARME, 2001). Chaque épillet est formé par le pédicelle, le rachéole (axe portant les fleurs), deux glumelles coriaces constituées par le paléa et le lemma, les six (6) étamines et un (1) pistil qui composent la fleur (RICE ALMANACH, 1997). Une étamine est portée par un long filet libre et grêle portant une anthère allongée avec quatre (4) sacs polliniques qui s’ouvrent longitudinalement en forme de X. Le pistil est constitué d’un seul carpelle fermé et l’ovaire à une seule loge qui renferme un ovule occupant toute la cavité (LEGENDRE, 1934).

Cycle de développement

Le cycle biologique du riz se produit en plusieurs étapes. Au cours de sa croissance, le riz passe par trois phases essentielles (ADRAO, 1994) dont :
La phase végétative Elle s’étend de la germination jusqu’au début de la formation des organes reproducteurs (ou initiation paniculaire). La première feuille apparait dans les dix (10) premiers jours après semis et la phase de tallage ou la formation d’une tige secondaire débute en moyenne 20 jours après semis au stade de trois feuilles. Selon les variétés et le milieu, le tallage s’arrête entre 60 à 100 jours après semis. (RAKOTOHERIMANDIMBY, 2006).
La phase reproductive Cette phase commence à l’initiation paniculaire et se termine à la floraison. Les panicules se forment en premier au sommet de leur site de croissance dans les tiges, c’est l’initiation paniculaire. Après quelques semaines, les tiges montent et se gonflent à la base de la gaine foliaire : c’est la montaison. Cette étape est suivie de l’épiaison (sortie des panicules hors des gaines foliaires). A l’anthèse, le lemma et le paléa s’écartent sous la pression des lodicules qui gonflent à leur base laissant apparaître les étamines : c’est la floraison. L’ouverture de la fleur ne se fait généralement qu’après que la fécondation ait eu lieu à l’abri des glumelles encore fermées (http3). Cette phase dure pratiquement une trentaine de jour (MONDEGNON, 2012).
La phase de maturation Elle s’étale de la floraison à la maturité. Elle correspond à la période de remplissage des grains formés. Durant cette phase les grains passent par trois (3) états : l’état laiteux, pâteux et vitreux ou craquant. Le grain atteint son poids maximal 21 jours après la fécondation. Environ 30 à 44 jours après l’épiaison, la panicule tout entière vire au jaune, les grains atteignent leur maturité et sont prêts à être récoltés (MOREAU, 1987).

Ecologie du riz

Le riz africain (O. glaberrima) pousse bien au-dessus de 30°C mais pas au-dessus de 34°C. La forte température diminue considérablement la fertilité des épillets tandis que les températures inférieures à 24°C réduisent la croissance, et le rendement. Cette espèce est généralement une plante de jours courts, mais sa photosensibilité varie selon les écotypes (BEZANÇON et DIALLO, 2006). Concernant le sol, O. glaberrima est cultivé sur une large gamme. Si la disponibilité en eau est une condition adéquate pour toute riziculture, le riz africain a des aptitudes naturelles à résister à la sécheresse (AKAKPO, 2011). O. glaberrima est aussi reporté d’être plus précoce qu’O. sativa mais à égrainage plus forte (MONTCHO et al, 2013). Quant à l’espèce asiatique (O. sativa), elle pousse sur un sol sec et inondé. Pendant la phase de croissance, elle nécessite une température moyenne comprise entre 20°C à 38°C. Une température nocturne inférieure à 14°C peut entraîner une stérilité de l’épillet. Lors de la floraison, une température supérieure à 21°C est nécessaire à l’anthèse et à la pollinisation. Contrairement à l’espèce africaine, O. sativa est vulnérable à la sécheresse. De ce fait, en système pluvial, le riz asiatique a besoin de précipitation d’au moins 740 mm sur une période de 3 à 4 mois (AKAKPO, 2011).

Ressources génétiques

Comme la production de graines d’Oryza longistaminata est très faible, la conservation insitu est recommandée. Ce riz sauvage est considéré comme une source de gènes de résistance à de nombreuses maladies qui affectent l’espèce cultivée Oryza sativa (BRINK, 2006). La résistance à la bactériose des feuilles a été transférée avec succès. Oryza longistaminata est une plante hôte du virus de la marbrure jaune du riz (RYMV ou Rice Yellow Mosaïc Virus), maladie importante d’Oryza sativa en Afrique, mais en général Oryza longistaminata y est moins sensible. Oryza longistaminata constitue aussi une source potentielle de gènes pour la mise au point de types vivaces d’Oryza sativa, qui assureraient une couverture du sol permanente et réduiraient l’érosion (BRINK, 2006).

Définition du riz hybride

Le riz hybride désigne la première génération de semence de riz issu d’un croisement entre deux parents mâle et femelle de deux lignées pures. Il provient de semences issues d’un croisement faisant intervenir un système de stérilité mâle. Cette semence de riz hybride est dotée de la vigueur hybride ou hétérosis.

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Table des matières

INTRODUCTION
GENERALITES
I. Le riz cultivé
I.1. Systématique du riz cultivé
I.2. Biologie du riz cultivé
I.2.1. Morphologie du riz
I.2.2. Cycle de développement
I.2.2.1. La phase végétative
I.2.2.2. La phase reproductive
I.2.2.3. La phase de maturation
I.3. Ecologie du riz
II. Le riz sauvage : Oryza longistaminata
II.1. Systématique du riz sauvage
II.2. Distribution du riz sauvage
II.3. Biologie du riz sauvage
II.3.1. Caractéristiques du riz sauvage
II.4. Ecologie du riz sauvage
II.5. Ressources génétiques
III. Le riz hybride
III.1. Définition du riz hybridE
III.2. Importance du riz hybride
III.2.1 La vigueur hybride
III.2.1.1. Les traits morphologiques
III.2.1.2. Les traits physiologiques
III.2.2. Les semences de riz hybride
III.2.2.1. La superdominance
III.2.2.2. La vitesse de sélection
III.3. La stérilité mâle
MATERIELS ET METHODES
I. Matériels végétaux
II. Site d’étude
III. Méthodes d’étude
III.1. Préparation du champ de rizière
III.2. Collecte des plantules de riz sauvage
III.3. Germination des semences
III.4. Repiquage
III.5. Entretiens, suivi et mesure
III.5.1. Evaluation de quelques paramètres morphologiques
III.5.1.1. Hauteur des plantes
III.5.1.2. Tallage
III.5.1.3. Feuillage
III.5.1.4. Caractères des graines
III.5.1.5. Caractères des panicules
III.6. Test de viabilité des grains de pollen
III.6.1. Test de germination
III.6.2. Tests de coloration
IV. Analyse des données
RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I. Caractères morphologiques considérés
I.1. Caractéristiques des plants de riz
I.1.1. Hauteur
I.1.2. Talles
I.1.3. Port de la plante
I.1.4. Racine
I.2. Caractéristiques des graines de riz
I.3. Caractéristiques des panicules
II. Test de viabilité des grains de pollen
II.1. Taux de germination des grains de pollen
II.2. Test de coloration
II.2.1. Coloration par acétocarmin
II.2.1.1. Taux de développement des grains de pollen
II.2.1.2. Taux de viabilité des grains de pollen
II.2.2. Test de viabilité par le colorant d’Alexander
DISCUSSIONS
I. Les caractéristiques morphologiques des six (6) variétés étudiées
II. Test de viabilité des grains de pollen
II.1. Test de germination
II.2. Test de coloration
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
ANNEXES