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Diversité Génétique Du Riz (Oryza Sativa L.) Dans La Région De Vakinankaratra, Madagascar. Structuration, Distribution Éco

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Diversité Génétique Du Riz (Oryza Sativa L.) Dans La Région De Vakinankaratra, Madagascar. Structuration, Distribution Éco Diversité génétique du riz (Oryza sativa L.) dans la région de Vakinankaratra, Madagascar. Structuration, distribution éco-géographique & gestion in situ Tendro Radanielina To cite this version: Tendro Radanielina. Diversité génétique du riz (Oryza sativa L.) dans la région de Vakinankaratra, Madagascar. Structuration, distribution éco-géographique & gestion in situ. Amélioration des plantes. ENSIA (AgroParisTech), 2010. Français. tel-00818536 HAL Id: tel-00818536 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00818536 Submitted on 29 Apr 2013 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. N° 2010/AGPT/0093 T H È S E pour obtenir le grade de Docteur de l’Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l’Environnement (Agro Paris Tech) Spécialité : Génétique et amélioration des plantes présentée et soutenue publiquement par Tendro RADANIELINA le 03/12/2010 Diversité génétique du riz (Oryza sativa L.) dans la région de Vakinankaratra, Madagascar Structuration, distribution éco-géographique & gestion in situ Directeur de thèse : Philippe BRABANT Codirecteur de thèse : Nourollah AHMADI Travail réalisé : CIRAD, UR 104 Adaptation agroécologique et innovation variétale Montpellier, France Devant le jury : Philippe BRABANT, PR, Agro Paris Tech Président Hélène JOLY, HDR, CIRAD Rapporteur Thierry ROBERT, HDR, Université Paris VI Rapporteur Christine DILLMANN, PR, Université Paris-Sud XI Orsay Examinateur Brigitte COURTOIS, HDR, CIRAD Examinateur Nourollah AHMADI, CIRAD Examinateur Remerciements La réalisation de cette thèse a été possible grâce au soutien (i) du Centre National de la recherche appliquée au développement rural (FOFIFA) qui m’a accueilli au sein de son Unité de Recherche en Partenariat Système de Culture et Rizicultures Durables (URP SCRID), (ii) du Service de Coopération et d’Action Culturelle de l’Ambassade de France à Madagascar, qui m’a accordé une bourse de thèse en alternance (séjours de 3 mois en France pendant trois années universitaires), et (iii) du Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (CIRAD) qui m’a accueilli dans ses laboratoires à Montpellier et qui m’a accordé également des soutiens financiers au cours des 2 dernières années de la mise en œuvre de mes recherches. Mes vifs remerciements s’adressent : - à mon Directeur de thèse, Monsieur Philippe Brabant, Professeur à l’AgroParisTech, pour avoir accepté de diriger ma thèse, et pour m’avoir accompagné pendant ces cinq années de thèse. - à mon co-directeur de thèse, Nourollah Ahmadi, CIRAD Montpellier. J’ai énormément profité de son rigueur scientifique et sa fermeté. Qu’il trouve ici l’expression de ma profonde gratitude. - aux rapporteurs, Hélène Joly, CIRAD Montpellier, et Thierry Robert, Maitre de conférences à Paris VI, qui ont accepté la fastidieuse tâche de rapporteur. - aux membres de mon jury de soutenance, qui malgré leur multiples occupations se sont déplacés pour examiner ce travail. - à Alain Ramanantsoanirina et Louis Marie Raboin, sélectionneurs à l’URP SCRID, qui m’ont assisté sans condition tout au long du chemin, qu’ils trouvent ici mes sincères reconnaissances. - à Thierry Doré et Christine Aubry, professeurs à l’AgroParisTech, et Georges Serpantié, IRD Montpellier, par leurs précieux conseils. Je tiens à remercier également toutes les personnes du laboratoire du CIRAD à Montpellier qui m’ont aidé à réaliser les manipulations ainsi que les traitements des données. Je remercie particulièrement Brigitte Courtois, Claire Billot et Xavier Perrier. Mes sincères remerciements s’adressent aussi à tous les techniciens qui m’ont assisté durant ces années de thèse, particulièrement à Julien Frouin. J’exprime ma sympathie à tous les chercheurs de l’URP SCRID, pour les multiples échanges scientifiques que j’ai obtenus avec eux et les soutiens permanents notamment pendant les moments difficiles. J’exprime mes sincères remerciements à mes trois frères pour les appuis moraux qu’ils m’ont toujours apportés pendant toute ma thèse. J’adresse mes reconnaissances aux paysans de la région de Vakinankaratra dont la collaboration a permis de collecter les informations contenues dans ce document. Veuillez trouver à travers ce travail, l’expression de ma profonde reconnaissance. Résumé : Mieux connaître les dynamiques de l’agrobiodiversité est indispensable pour détecter les évolutions défavorables et élaborer des stratégies de conservation, en particulier dans les agrosystèmes traditionnels, encore peu affectés par l’intensification agricole. Une étude de la dynamique de la diversité et de la gestion des variétés et semences de riz a été entreprise dans la région de Vakinankaratra. Celle-ci, située au centre des hauts plateaux de Madagascar, se caractérise par une grande diversité agroécologique, des systèmes de production et des systèmes de culture du riz liée, notamment, aux variations de l’altitude (750-1950m). L’étude s’est appuyée, d’une part, sur des enquêtes (collectives et individuelles) auprès de 1050 exploitations réparties dans 32 villages, d’autre part, sur la collecte systématique et la caractérisation des variétés de riz maintenues dans ces villages, au moyen de descripteurs agro-morphologiques et moléculaires. La région héberge non seulement les 3 groupes majeurs d’O. sativa (indica, japonica tropical et japonica tempéré) mais aussi un groupe atypique, non répertorié ailleurs dans le monde. Ces derniers sont des riz irrigués plus proches des indica que des japonica ; leur habitat préférentiel est l’intervalle d’altitude 1250-1750m. La distribution éco-géographique de la diversité est façonnée par, respectivement, l’altitude, les systèmes de production et la richesse des exploitations. Elle est organisée en 4 strates : intervalle d’altitude, village, exploitation et parcelle. A chaque strate, la différentiation génétique entre les sous-ensembles représente jusqu’à 70% de la diversité totale. Les variétés locales ont une structure multi-lignées ; la fréquence des lignées constituantes varie entre exploitations et entre villages. Leurs distributions régionales peuvent être assimilées à des métapopulations fragmentées. Les variétés locales de riz sont des biens communautaires quasi sacrées. Les variétés améliorées cohabitent avec elles sans constituer de véritables menaces. Il existe une grande disparité dans la fréquence d’utilisation des variétés. Dans chaque village, 1-2 « variétés majeures » sont utilisées par plus de 50% des agriculteurs et plusieurs « variétés mineures » par moins de 10% d’entre eux. Les échanges de variétés et de semences sont limités entre villages, plus intenses à l’intérieur de chaque village. Les semences ne se vendent pas mais s’échangent. Un système de valeurs culturelles incite à la sélection pour l’homogénéité. Le système de constitution des lots de semences conduit à une sélection involontaire d’adaptation GxE. Le système vernaculaire de nomination, assez sophistiqué, n’est plus opérationnel qu’à l’échelle village ; il en résulte une faible consistance des noms de variétés entre villages ; et le nombre de variétés n’est plus un bon indicateur de la diversité régionale. L’introduction récente de la riziculture pluviale a engendré une nouvelle dynamique qui bouscule les pratiques traditionnelles de gestion des variétés et des semences. Les signes d’érosion observés parmi les variétés locales, incitent à l’analyse de l’évolution récente (4-5 dernières décennies) de la diversité et à la mise en place d’un observatoire pour le suivi des évolutions à venir. La conservation in-situ de la diversité doit s’inscrire dans des actions intégrées de développement rural. La recherche peut y contribuer par la valorisation des variétés locales dans des schémas de sélection participative et par une conservation dynamique de ces ressources sous forme de populations à large base génétique. Mots clef : Riz, O. sativa, diversité génétique, variété locale, agrodiversité, gestion paysanne, conservation in situ, Vakinankaratra, Madagascar. Table des matières 1 Introduction .............................................................................................................................. 1 1.1 Problématique de la thèse .................................................................................................................. 1 1.1.1 Nécessité d’améliorer la productivité agricole dans les agrosystèmes traditionnels ......................... 1 1.1.2 Productivité et maintien de la diversité, de l’antagonisme à la convergence .................................... 1 1.1.3 Questions de recherche relatives à la conservation des ressources génétiques des plantes cultivées ......................................................................................................................................................... 2 1.2 La conservation des ressources génétiques des plantes cultivées ................................................... 3 1.2.1 Origine de la conservation des ressources génétiques ....................................................................... 3 1.2.2 Conservation in situ
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