Soutenance mémoire
L’arachide (Arachis hypogaea), appelée également cacahuète pour mentionner la graine contenue dans la coque, est une légumineuse annuelle cultivée dans toute la zone intertropicale. Elle appartient à la famille des papilionacées (ou fabacées), originaire d’Amérique du Sud et introduite au Sénégal à la fin du XVIème siècle. Elle est d’une grande importance nutritionnelle et économique. La multiplicité de ses usages en fait une culture très appréciée presque partout dans le monde surtout en Afrique de l’ouest. Mais au cours des années, la production de l’arachide tend à régresser, ce qui fait que les attentes pour une meilleure couverture nationale en nourriture et en exportation ne sont plus satisfaites. Cette régression est due à un certains nombre de contraintes parmi lesquelles la protection des graines après récolte demeure la plus importante (Massala, 1997). Ainsi, le ravageur majeur de l’arachide est un minuscule coléoptère de la famille des chrysomélidés. Leur développement se fait en général à l’intérieur d’une seule graine de légumineuse. Ravageurs des denrées d’une très grande importance (arachide, niébé, maïs etc…), les espèces de bruches les plus nuisibles sont celles capables de se développer dans les stocks (Delobel, 2008), parmi celles-ci la bruche Caryedon serratus Ol. Elle s’est adaptée sur l’arachide par allotrophie. Les pertes en poids qu’elle occasionne, peuvent aller jusqu’à 83% pour une durée de stockage de quatre Mois (Ndiaye, 1991), elles dépassent parfois 60% au Congo (Matokot et al., 1987), 70% dans l’Ouest du Burkina (Ouédraogo et al., 2008). Ce ravageur, décrit en 1790 par Olivier à partir des récoltes faites par Geoffroy de Villeneuve au Sénégal, est originaire des régions tropicales de l’ancien monde, d’Asie ou d’Afrique selon les auteurs. On la observée sur l’arachide pour la première fois en 1916 au Sénégal, puis en 1917 à Java (Delobel, 1988). L’aire d’extension de la bruche ne cesse de s’accroître lentement car on la rencontre actuellement dans la plupart des régions chaudes du globe (Delobel, 1988). Ainsi, elle se structure au dépend du spectre alimentaire spécifique entrainant une apparition de biotypes dont chacun est spécifique à une plante hôte donnée (Sembène et al., 2010). C’est de toute évidence que la grande variété des plantes hôtes a conduit à la variété des bruches que nous observons aujourd’hui. Cette structuration sympatrique est la seule qui a été jusqu’à de nos jours mise en évidence chez Caryedon serratus. La plupart des auteurs ont montré que la distance n’aurait pas d’effet dans la structuration de la bruche (Sembène et al., 1998) mais des haplotypes différents peuvent être rencontrés au sein d’un biotype constituant différents écotypes (Diome et al., 2011 ; Ndong et al., 2011). En Afrique, nous notons l’existence de zones agro-écologiques et agroclimatiques différentes. En plus, la culture de l’arachide n’est pas continue dans la sous-région ouest-africaine ; il existe des bassins où l’arachide est cultivée et d’autres où la culture est absente ou quasi absente (Diome et al. in press). Nous pensons également qu’il y aurait des spécificités entre les bassins de culture de l’arachide et les autres zones où le flux de gène du biotype adapté s’effectuerait entre Piliostigma, du fait de l’absence de la culture de cette légumineuse.
Par contre, dans les bassins de culture, ce dernier s’effectue d’une part entre Piliostigma et d’autre part entre Piliostigma et l’arachide. Selon Sembène et al. (2010), c’est le biotype inféodé au Piliostigma reticulatum qui s’est adapté à l’arachide et malgré le flux de gène entre ces deux biotypes, celui inféodé à l’arachide commence à se différencier. Le but de ce travail est d’identifier les différents haplotypes existant dans les populations de Caryedon serratus inféodées à l’arachide en fonction des zones agro-écologiques et des bassins de culture de l’arachide dans quatre pays de l’Afrique de l’ouest : Sénégal, Mali, Niger et Burkina Faso. La mise en évidence de la structuration et la distribution génétique de C. serratus en Afrique de l’ouest est possible avec l’utilisation des marqueurs génétiques : le Cytochrome b et le 28S avec comme méthodologie la PCR-séquençage.
PRESENTATION DES ZONES D’ETUDES
Les pays de l’Afrique de l’ouest office de cette étude sont les suivantes : Sénégal, Mali, Burkina et Niger. Le territoire sénégalais se situe entre 12°8 et 16°41 de latitude Nord et 11°21 et 17°32 de longitude Ouest. Il s’étend sur 196 722 km2 . Il comporte une saison des pluies, de juin à octobre, avec une importance des précipitations plus marquée du Sud au Nord et une saison sèche, de novembre à mai. Le Burkina Faso, Pays enclavé au cœur de l’Afrique de l’Ouest, il est limité au Nord et à l’Ouest par le Mali, à l’Est par le Niger. Le pays s’étend sur 274 000 km2 . Le Mali, vaste pays continental de l’Afrique de l’Ouest, est situé entre 10° et 25° de latitude Nord et entre 4° de longitude Est et 12° de longitude Ouest. Sa superficie est de 1 241 138 km², dont les deux tiers se trouvent en zone désertique. Alors que le Niger s’étend sur 1 267 000 km². Il est le plus vaste des pays de l’Afrique occidentale. Il est situé d’une part entre les parallèles 11°37 et 23°33 de latitude Nord, et d’autre part, entre les méridiens 16° de longitude Est et 0°10 de longitude Ouest.
Les zones agro-écologiques
Une zone agro-écologique résulte de la combinaison entre zone écologique et zone agro-climatique. Elle se caractérise par ses ressources en sols, en végétation, en eau. Seules les zones agroécologiques des différentes régions échantillonnées pour cette étude seront traitées. Au Sénégal avec son climat de type sahélien est subdivisé du Nord au Sud en 7 zones agro-écologiques : le fleuve, les Niayes, le Nord bassin arachidier, le Sud bassin arachidier, la zone Sylvo-pastorale, le Sénégal oriental et Haute Casamance enfin la Basse et Moyenne Casamance.
➤ Nord bassin arachidier
Il couvre le Centre-Nord du territoire (Louga, département de Kébémer, Thiès, Diourbel et Kaolack, département de Gossas) et est constitué d’un type de sol caractéristique, le sol Dior, un sol sableux adapté à la culture de l’arachide et des céréales traditionnelles. Les spéculations dominantes dans cette zone sont le mil, le niébé, le bissap, le manioc et dans une moindre mesure l’arachide à cause de la réduction progressive de la pluviométrie qui ne dépasse pas 400 mm/an.
➤ Sud bassin arachidier
Il s’étend du Centre-Sud au Centre-Ouest du territoire (Fatick, Kaolack et Kaffrine). Le type de sol dominant est le prolongement du sol sableux Dior du bassin Nord, avec un enrichissement en éléments fertilisants vers le Sud et l’Ouest pour donner des sols sablo-argileux de type Deck-Dior. Ces types de sols sont adaptés par excellence à la culture de l’arachide. Cette zone se différencie de la zone Nord par sa pluviométrie plus importante (600 à 800 mm) qui entraîne l’apparition de cultures plus exigeantes en eau telles que le maïs, le sorgho et le développement d’espèces forestières favorisant l’apiculture (Banabessey, 2011).
➤ Sénégal Oriental et Haute Casamance
Cette zone agro-écologique occupe environ 73 718 km2 soit 37% de la superficie nationale. Elle demeure toutefois relativement bien arrosée. Le Sénégal Oriental correspond à la partie non fluviale du département de Bakel, de Tambacounda et de Kédougou. Elle constitue une zone de prédilection de la culture cotonnière, et du riz pluvial. Le groupe mandingue y est l’ethnie dominante. Le sorgho y est la céréale dominante et le maïs est de loin plus représentatif que le mil. La Casamance continentale est séparée du Sénégal Oriental par le Parc National de Niokolo Koba, et correspond aux départements de Kolda et de Vélingara. Cette partie de l’aire de culture sous pluie du coton est plus peuplée que le Sénégal Oriental. Les peuls qui constituent l’écrasante majorité de la population ont développé une tradition agropastorale mieux établie. Le maïs est la principale céréale et le sorgho vient en deuxième position devant le mil (Guèye et al, 2008). Au Burkina Faso, ce sont les secteurs phytogéographiques reconnus et définis par Monod (1957) et Guinko (1984) d’après des critères climatiques et floristiques qui tiennent lieu de zones agroécologiques. Elles sont au nombre de quatre : le Nord Sahélien, le Sud Sahélien, le Nord Soudanien et le Sud Soudanien.
➤ Le Nord-soudanien
Il occupe 38,9% du territoire national, avec une pluviométrie importante allant de 700 à 900 mm. Cette zone est celle des savanes dominées par les espèces : Adansonia digitata, Butyrospermum paradoxum, Parkia biglobosa, Tamarindus indica. Elle est Caractérisée par la culture du coton, du sorgho, du mil, du niébé et d’arachide (Kagone, 2001). Parmi les zones agroécologiques du Niger, nous n’allons citer que le fleuve Niger.
➤ Le fleuve Niger
La vallée du fleuve est classée comme une seule zone en dépit de la variabilité importante qui existe du Nord au Sud. Le climat est de type sahélien. La particularité de la zone réside dans le fait qu’il existe des possibilités de cultures irriguées. Les types de sols sont aptes à la culture du riz, du maraîchage et à l’arboriculture (Seybou et al, 2004). Au Mali, les zones agro-climatiques sont confondues aux zones agro-écologiques comme c’est le cas au Burkina Faso. Parmi celles-ci nous avons :
➤ La zone soudanienne du Mali
La zone soudanienne correspond aux écosystèmes de savane. La pluviométrie varie de 600 mm à plus de 1.100 mm. La saison pluvieuse est longue de 3 à 5 mois dans le Nord, et 5 à 7 mois dans le Sud. Le cycle de croissance des plantes se situe entre 75 et 100 jours. Suite à cette importante pluviométrie, les activités agricoles y sont plus intenses.
➤ la zone soudano-guinéenne
C’est la partie la plus humide du Mali, correspond à des écosystèmes de forêts claires avec une pluviométrie moyenne annuelle de 1100 mm. La saison pluvieuse, qui dure de 5 à 7 mois, est caractérisée par des pluies torrentielles, facteurs d’érosion, plus ou moins bien réparties en année normale. Les plantes peuvent croitre entre 180 et 270 jours pour une saison pluvieuse de 5 à 7 mois. Les activités agricoles s’orientent de plus en plus sur la production de fruits et de tubercules à cause de la nature du sol qui est de type ferralitique rouge.
Bassins de culture arachidière
Comme l’indique sa dénomination, le bassin arachidier correspond à la zone agricole où domine la culture arachidière. Au Sénégal, l’arachide est cultivée dans le centre et l’ouest du pays, dans le bassin arachidier et dans la frontière entre le Sénégal et la Guinée. Le bassin comprend les régions de Louga, de Thiès, de Diourbel, de Fatick, de Kaolack et de Tambacounda (département de Koumpentoum). Au Mali, cette légumineuse est cultivée dans l’ouest et le sud du pays. Il est également cultivé à l’Ouest du Burkina Faso et au sud du Niger.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. PRESENTATION DES ZONES D’ETUDES
I.1.1. Zones agro-écologiques
I.1.2. Bassins de culture arachidière
I.2. PRESENTATION DES PLANTES HOTES DE Caryedon serratus
I.2.1. Arachis hypogaea L
I.2.1.1. Description et systématique
I.2.1.2. Culture
I.2.2.3. Stockage
I.2.2. Piliostigma reticulatum
I.3. LA BRUCHE DE L’ARACHIDE
I.3.1. Position systématique et répartition géographique
I.3.2. Morphologie
I.3.3. Cycle biologique et dégâts
I.4. LES TECHNIQUES DE PROTECTION
Chapitre II : MATERIEL ET METHODES
II.1. Echantillonnage
II.2. Etudes génétiques
II.2.1. Extraction d’ADN
II.2.2. Amplification en chaine par polymérase du cytochrome b et du 28S
II.2.3. Séquençage du Cytochrome b et du 28S
II.3. Analyses génétiques
Chapitre III : RESULTATS ET DISCUSSION
III.1. Résultats
III.1.1. Les haplotypes
III.1.2. La diversité génétique
III.1.2.1.Diversités haplotypique et nucléotidique
III.1.2.2. Distances génétiques
III.1.2.3. Degré de différenciation génétique entre les populations
III.1.3. Les arbres phylogénétiques
III.1.4. les réseaux d’haplotypes
III.2. Discussion
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
