Le Cirad en 2007

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Un nouveau modèle pour
expliquer le photopériodisme
des sorghos africains
Explorer et exploiter
la biodiversité
La sensibilité à la photopériode est une adaptation essentielle des espèces annuelles
cultivées dans les régions tropicales. C’est un mécanisme d’ajustement de leur cycle aux
contraintes climatiques, principalement pluviométriques. Il permet d’échapper, grâce à
une date de floraison adaptée et indépendante de la date de semis, aux stress hydriques
en fin de cycle et aux contraintes biotiques. Un nouveau modèle pour rendre compte de
ce mécanisme vient d’être proposé dans le cadre d’une thèse réalisée au Cirad.
La complexité de la réaction
photopériodique du sorgho a fait l’objet de
nombreuses études, mais aucune n’a pu aboutir
à un modèle unique qui expliquerait la plasticité
et la diversité de la phénologie de cette espèce.
Une nouvelle étude, réalisée au Cirad, propose un
modèle innovant, appelé Impatience, qui repose
sur un concept emprunté aux sciences du comportement
animal : dans le cas d’une attente
prolongée du « bon » signal environnemental,
la plante abaisse progressivement son exigence
par rapport à la durée du jour qui déclenche sa
floraison. Ce modèle, très simple, a été validé avec
succès pour toute une gamme de génotypes.
Deux applications pratiques en sont issues, l’une
pour les recherches en génétique, l’autre dans le
cadre agronomique et écologique. Pour la génétique,
une méthode de phénotypage des plantes
a été développée à l’aide du modèle. Elle permet
de paramétrer la sensibilité variétale à la photopériode
des génotypes. Ce mode de caractérisation
du matériel se prête aux études de génétique
moléculaire, par QTL (quantitative trait loci) ou
par cartographie d’association à l’aide de marqueurs,
et donc à la sélection de génotypes adaptés
à un environnement climatique spécifique.
Pour une utilisation agroécologique, le modèle
Impatience a été incorporé au modèle de simulation
de croissance SarraH. L’outil résultant permet
d’identifier les zones où l’adaptation des variétés
est optimale, en se fondant sur l’adéquation de
leur réponse photopériodique aux caractéristiques
de durée de la saison des pluies en Afrique de
l’Ouest. Il permet également d’analyser la flexibilité
des calendriers culturaux en fonction du lieu
et du génotype et de déterminer le potentiel de
production et ses variations interannuelles.
Deux études complémentaires viennent étayer
ces recherches. La première vise à déterminer
les caractéristiques de l’agrobiodiversité des
sorghos africains en relation avec la typologie
des contraintes environnementales. La seconde
analyse l’élaboration du rendement en fonction
d’idéotypes privilégiés par la sélection. Il s’agit
notamment de créer des variétés combinant un
profil spécifique de réponse photopériodique et
un indice de récolte amélioré pour une meilleure
adaptation aux aléas climatiques et une meilleure
production.
En effet, en raison des particularités de leur rythme
de développement et de croissance, les sorghos
photopériodiques, traditionnellement de grande
taille, présentent une panicule de taille limitée,
qui entraîne un faible indice de récolte et limite
le rendement. En comparant des matériels différents
mais apparentés, on a pu déterminer que le
photopériodisme associé à une réduction de taille
et à la sénescence tardive des feuilles conduit à
une meilleure répartition des assimilats, d’où un
indice de récolte amélioré et des rendements
sensiblement plus élevés et stables. Les études se
poursuivent pour valider sur une base plus large
ces résultats. Si elles confirment ces premières
données, il sera alors possible de jeter les bases