Méthodes de création de variétés en amélioration des plantes
Qu'est-ce qu'une variété en amélioration des plantes ?Pourquoi et comment crée-t-on une variété ? Le but de l'ouvrage est de répondre à ces questions en présentant assez simplement toutes les méthodes de sélection importantes pour la création de variétés, et en y intégrant deux outils de plus en plus utilisés [...] [lire le résumé du livre]
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Qu'est-ce qu'une variété en amélioration des plantes ?
Pourquoi et comment crée-t-on une variété ? Le but de l'ouvrage est de répondre à ces questions en présentant assez simplement toutes les méthodes de sélection importantes pour la création de variétés, et en y intégrant deux outils de plus en plus utilisés l'haplodiploïdisation et les marqueurs moléculaires.
Le développement d'une sélection « scientifique » à la fin du XIXe siècle a très rapidement conduit à des populations plus ou moins homogènes, appelées variétés. En fonction des caractéristiques biologiques de l'espèce et des considérations socio-économiques, le sélectionneur crée des variétés populations, des lignées pures, des hybrides, des variétés synthétiques ou des clones. Le but de l'amélioration des plantes est de réunir dans une même variété le maximum de gènes favorables. L'ouvrage montre comment cela peut se réaliser par la combinaison de la sélection et des systèmes de reproduction.
Cet ouvrage s'adresse à toute personne qui veut mieux comprendre ce qu'est une variété et comment l'obtenir. Sont ainsi particulièrement concernés les techniciens et ingénieurs de la sélection végétale et de la production de semences, les étudiants, les enseignants et les chercheurs dans ces domaines.
André tallais, professeur émérite d'AgroParisTech, membre de l'Académie d'Agriculture de France, est un spécialiste de la génétique quantitative et des méthodes d'amélioration des plantes.
Il a enseigné ces sujets à l'Institut national agronomique de Paris-Grignon de 1982 à 2005 et a été responsable de programmes de génétique et d'amélioration du maïs à la station de génétique végétale du Moulon (Inra-Université de Paris Sud-CNRS-AgroParisTech).
Auteurs :
André Gallais, professeur émérite d'AgroParisTech, membre de l'Académie d'Agriculture de France, est un spécialiste de la génétique quantitative et des méthodes d'amélioration des plantes. Il a enseigné ces sujets à l'Institut national agronomique de Paris-Grignon de 1982 à 2005 et a été responsable de programmes de génétique et d'amélioration du maïs à la station de génétique végétale du Moulon (Inra-Université de Paris Sud-CNRS-AgroParisTech).
Sommaire et contenu du livre "Méthodes de création de variétés en amélioration des plantes"
Sommaire
Avant-propos 9
Remerciements ::............................................. 13
Chapitre 1. De la domestication à l'amélioration actuelle
des plantes 15
La domestication 15
Lévolution des populations cultivées 16
Lhomogénéisation des variétés: rançon et facteur du progrès
génétique 18
Intérêt de l'homogénéisation des variétés 18
Lamélioration des plantes: science de la création de variétés 20
Les progrès réalisés et leurs bases génétiques 21
Importance et nature des progrès 21
Bases génétiques des progrès réalisés '......... 22
Lévolution des méthodes de sélection et la place des outils 23
Passage de la sélection phénotypique à la sélection génotypique 23
Rôle et place des outils disponibles 24
Chapitre 2. Types de variétés en amélioration des plantes 27
Ce que représente une variété 27
Définition d'une variété en amélioration des plantes 27
Linscription au catalogue des variétés 28
Protection de la propriété intellectuelle d'une nouvelle variété 28
La certification des semences et des plants et la sélection
conservatrice 29
Les différents types de variétés 31
Les variétés populations 31
Les variétés lignées 32
Les variétés hybrides
Les variétés synthétiques
Les variétés clones ou leur équivaJent
Le choix du type variétal Considérations génétiques et biologiques Considérations économiques
Chapitre 3. Utilisation du rétrocroisement
Introduction But et historique de la méthode du rétrocroisement Définition d'un gène majeur Identification du gène introduit :
Le rétrocroisement phénotypique Le déroulement d'un programme de rétrocroisement ' 1 . dl' ,..,
Evo unon e IsogenlClte
Cas particuliers de rétrocroisements
Bilan de la méthode du rétrocroisement
Le rétrocroisement assisté par marqueurs Le rétrocroisement pour un gène marqué Le rétrocroisement pour des segments chromosomiques
Chapitre 4. La sélection généalogique et la création de variétés lignées pures
Eléments généraux
Effet de la sélection dans les populations autogames non sélectionnées Modes d'obtention de l'homozygotie Nature des croisements de départ
La sélection généaJogique pendant la phase de fixation Principe RéaJisation pratique Avantages et inconvénients de la sélection pendant
la phase de fixation
Méthodes de sélection généalogique après fixation Méthode des buLks La filiation unipare ou singLe-seed descent (SSD) Méthode avec haplodiploïdisation
. 44
.. 47
. 49
. 49
.. 51
. 55
. 55
. 55
.. 56
. 58
. 59
. 59
.. 62
.. 64
. 68
. 69
. 69
. 71
. 79
. 79
.. 79
.. 80
.. 83
.. 84
. 84
. 85
.. 89
.. 90
.. 90
. 94
. 96
Loptimisation de la sélection avec un grand nombre de lignées . 101
Comparaison expérimentale des méthodes .. 101
Choix des parents et prédiction des meilleurs croisements 102
Principes généraux 102
Prédiction de la moyenne 104
Prédiction de la variance 104
Conclusion 105
La sélection généalogique assistée par marqueurs 105
Maintien et production des variétés lignées pures 107
La fixation finale des lignées 107
La production des variétés lignées 107
Chapitre 5. Création de variétés hybrides III
,.
Principe de la création des variétés hybrides III
Les hybrides entre populations et les groupes hétérotiques III
I..:idée de Shull 112
Du concept à l'application .. 114
Principaux schémas de création des variétés hybrides 123
Sélection généalogique pour l'aptitude à la combinaison
Sélection généalogique réciproque pour l'aptitude
avec un testeur 123
à la combinaison 128
La prédiction de la valeur des croisements entre lignées 131
Le contrôle de l'hybridation à grande échelle et la production
de semences 133
Un cas favorable: la dioécie 134
La castration manuelle... 134
I..:auto-incompatibilité 136
Le contrôle chimique de l'hybridation 138
La stérilité mâle génique 139
La stérilité mâle nucléo-eyroplasmique 142
La constitution de groupes hétérotiques 145
Comment structurer en groupes hétérotiques ? 145
La gestion de la variabilité génétique à long terme 146
I..:inscription au catalogue des variétés hybrides et leur sélection
conservatrice 147
Chapitre 6. Les variétés synthétiques 149
Prédiction et évolution de la vigueur des variétés synthétiques 149
Approche théorique simplifiée 149
Résultats expérimentaux 149
Base optimale d'une variété synthétique 156
La sélection des parents d'une variété synthétique 157
Maintien et production d'une variété synthétique 159
Maintien d'une variété synthétique 159
Le problème du contrôle des variétés synthétiques 160
Chapitre 7. L'organisation de la récurrence dans la création
variétale 163
Les bases d'une stratégie intégrée de la sélection et de la création
Stratégie intégrée de la sélection, des ressources génétiques
Méthodes d'amélioration de la valeur propre et de l'AGC
Bilan de la sélection généalogique 163
variétale 164
Formulation générale du problème de la création variétale 164
à la création de variétés .. 166
La structure d'un cycle de sélection récurrente 170
Classification des méthodes de sélection récurrente 171
Eléments généraux sur la réponse à la sélection 172
Les principaux schémas de sélection récurrente 174
des populations 174
Méthodes de sélection récurrente en vue de la création de lignées .. 183
La sélection en vue de la création de variétés hybrides 187
Utilisation de la stérilité mâle en sélection récurrente 195
Sélection massale avec stérilité mâle 196
Sélection sur descendances S) 196
Sélection sur la valeur en combinaison avec un testeur 197
Conclusions 197
Choix d'une méthode de sélection récurrente 197
Une autre conception de la sélection récurrente 199
Chapitre 8. La création variétale chez les espèces autopolyploïdes 203
Définitions 203
Auropolyploïdes et allopolyploïdes 203
Terminologie pour les génotypes 204
La méiose et les disjonctions chez les auropolyploïdes 205
La création de lignées 208
Difficulté d'obtention de l'homozygotie 208
Manifestation de la dépression de consanguinité au cours
de l'autofécondation 208
La création de variétés hybrides . 210
Moyenne des différents types d'hybrides entre lignées homozygotes . 210
Moyenne des hybrides simples entre familles consanguines . 212
Base génétique optimale des hybrides .. 212
La multiplication des hybrides . 214
La création de variétés synthétiques .. 214
La création de variétés clones , 216
La sélection récurrente chez les espèces autopolyploïdes . 216
Les tétraploïdes artificiels . 217
Chapitre 9. La sélection assistée par marqueurs
pour des caractères quantitatifs . 219
Le principe de la prédiction des valeurs génétiques par les marqueurs
moléculaires . 220
La sélection récurrente combinée « phénotype + marqueurs» . 220
Principe . 222
Gain en efficacité . 222
Optimisation des moyens: prise en considération du coût
du marquage . 225
Conclusion . 225
La sélection récurrente sur marqueurs seuls .. 225
Principe . 225
La sélection sur marqueurs seuls avec intercroisement au hasard .. 226
La sélection sur marqueurs seuls avec croiséments par paires .. 228
Conclusion . 229
Calternance de sélection combinée « phénotype + marqueurs»
et de sélection sur marqueurs seuls . 230
Augmentation de l'efficacité de la sélection assistée par marqueurs . 231
Cutilisation de dispositifs multiparentaux . 231
La combinaison de l'haplodiploïdisation et des marqueurs
moléculaires . 231
La sélection génomique .. 232
Conclusion . 234
Annexe 1. Quelques notions de génétique et d'amélioration
des plantes pour mieux comprendre .. 237
Notions de génétique . 237
Les constituants cellulaires et leur rôle .. 237
Gènes et allèles . 238
Génotype, homozygotie et hétérozygotie . 238
Notion de dominance et de récessivité .. 239
Le passage du gène au caractère . 239
Notions de génétique des populations .. 239
Population . 239
Fréquence d'un génotype . 239
Fréquence d'un allèle .. 240
Notion de valeur sélective d'un génotype . 240
Structure d'une population panmictique . 240
Déséquilibre de liaison dans une population panmictique . 241
Notions de génétique quantitative
: .. 241
Valeur phénotypique et valeur génotypique .. 241
~d~iei~ité des effees génétiques, effets de dominance . 241
Eplseasle . 242
Variances d'additivité, de dominance .. 243
Héricabilité au sens large et hérieabilité au sens étroit .. 244
La décection de QTL . 245
Systèmes de reproduction chez les plantes .. 245
Le phénomène d'hétérosis . 248
Le mécanisme de la superdominance .. 248
Le mécanisme de la dominance des gènes favorables . 249
Pseudo-superdominance . 249
Hétérosis innxable et hétérosis nxable .. 249
Annexe 2. Détermination de l'intensité de sélection .. 251
Bibliographie
. 253 : . 263 273 275
Glossaire
Liste des abréviations
.
Index
.
Avis clients
Avis clients sur Méthodes de création de variétés en amélioration des plantes - quae - Savoir faire
(Ils sont modérés par nos soins et rédigés par des clients ayant acheté l'ouvrage)
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