Radiosensibilité de quelques variétés de pastèque (Citrullus lanatus) à la mutagenèse induite aux rayons gamma

Abstract

La pastèque (Citrullus lanatus Thunb.) est un légume fruit originaire d’Afrique centrale et du désert du Kalahari. Elle est adaptée aux régions tropicales, subtropicales et les déserts arides où ses fruits riches en eau, en nutriments et en substances phytochimiques avec des propriétés thérapeutiques sont prisés par les populations. En dépit de ces avantages, la pastèque est caractérisée par une extrême sensibilité aux parasites et aux aléas climatiques. Au Cameroun, la pastèque fait l’objet d’un système de production intensif exigeant beaucoup d’intrants chimiques menaçant ainsi le caractère durable de sa culture. Un désir d’amélioration s’impose donc aux phytogeneticiens et l’amélioration génétique par mutagénèse induite apparaît comme une méthode alternative envisageable. L’objectif de cette thèse est de contribuer à l’amélioration génétique de la pastèque aux moyens de la mutagenèse induite aux rayons gamma. Dans un premier temps, dix paramètres agromorphologiques ont été choisis pour évaluer cinq variétés de pastèque sélectionnées sur le marché camerounais afin de déterminer leurs performances agromorphologiques. Ensuite, la radiosensibilité aux rayons gamma de deux variétés les plus performantes a été évaluée en serre, pour cela les graines ont été irradiées à plusieures doses d’irradiation (0, 100, 200, 300, 400 et 600 Gy) et la DL50 de chaque variété a été déterminée à partir la régression linéaire basée sur les paramètres de croissance. Enfin, l’efficience de la DL50 sur la première génération des mutants M1 a été étudiée en champ aux moyens des marqueurs agromorphologiques et biochimiques. Les résultats de la caractérisation agromorphologique montrent que seuls quatre des caractères quantitatifs évalués (longueur de fruit, diamètre du fruit, poids du fruit mature et le poids de 100 graines) permettent de distinguer complètement les cinq variétés tandis que les autres paramètres n’ont permis qu’une distinction partielle. Le résultat sur la formes des graines donne pour chaque variété un ratio longueur/hauteur inférieur à un (L/H<1) ce qui permet de dire que les cinq variétés évaluées dans cette étude ont des graines allongées. Par ailleurs, pour ce qui est de la durée du cycle, la variété Kaolack s’est montrée précoce avec un délai de 80 jours après semis (JAS) et la variété Sugar baby était plus tardive avec un délai de 110 JAS. Toutes les variétés ont montré un taux de levée relativement élevé (61,11 % à 90,71%). Cependant, les variétés Kaolack et Crimson sweet avaient les taux les plus élevés 90,71 % et 89,81 % respectivement. L’évaluation des paramètres a montré que ces variétés Kaolack et Crimson sweet sont des variétés élites car elles ont montré les meilleurs performances agromorphologiques (nombre moyen de fruits par plante 3,55 et 3,32 supérieur aux autres). Une corrélation positive et hautement significative a été notée respectivement entre la longueur du fruit et poids du fruit mature (r = 0,957**), puis entre le temps de floraison et le temps de maturité (r = 0,960**). L’étude de la radiosensibilité a montré que les deux variétés élites Kaolack et Crimson sweet sont parfaitement sensibles au traitement mutagène au moyen des rayons gamma. Elle a permis de déterminer pour la variété Kaolack une DL50 de 225,40 Gy et pour la variété Crimson sweet une DL50 de 221,56 Gy. Pour ces deux variétés, la DL50 est comprise entre 200 et 250 Gy. L’analyse de l’efficience de la DL50 de 200 Gy sur la première génération des mutants M1 aux moyens des marqueurs morphologiques et biochimiques a révélé un effet significatif sur ces paramètres. Les paramètres tels que l’émergence, le taux de levée, le nombre de feuilles par plante, le nombre de fleurs par plante ont connu une baisse significative comparée au témoin tandis que le temps de floraison ainsi que la durée du cycle ont connu une augmentation significative. La variété Kaolack a présenté une réduction de manière significative du nombre de fruits par plante en moyenne 3,88 pour le témoin et 2,99 pour le lot traité. La variété Crimson sweet a fleuri mais le lot ayant reçu le traitement d’irradiation à la DL50 de 200 Gy n’a produit aucun fruit. La teneur des feuilles en chlorophylle totale (a+b) chez la variété Kaolack a été significativement élevée dans le lot irradié (40,4 μg/ml) par rapport au témoin (39 μg/ml) tandis que la variété Crimson sweet présentait plutôt une baisse significative de la teneur en chlorophylle totale sur le lot irradié (34,1 μg/ml) par rapport au témoin (39 μg/ml). Les résultats obtenus montrent une variabilité des paramètres évalués suite à l’induction de la mutagenèse. Ces résultats permettent ainsi de poser les bases stratégiques de l’amélioration de la pastèque (C. lanatus) grâce à la radio-mutagenèse face aux contraintes biotiques et abiotiques au Cameroun.