Physiologie et environnement de la plante de riz pluvial
Phase végétative Pendant cette phase, la plante de riz passe par trois étapes:
le stade de plantule : allant de l’émergence jusqu’à l’apparition de la première talle.
le stade du tallage: il coïncide avec l’apparition de la première talle (après que cinq feuilles environ ont poussé sur la tige principale) et dure jusqu’au tallage maximum.
le stade de l’élongation de la tige: il est notable avant l’initiation paniculaire chez les variétés à cycle long; ou après celle-ci, chez les variétés à cycle court.
Phase reproductive Pendant la phase reproductive, la plante de riz réalise les étapes suivantes :
L’initiation paniculaire (ou formation de l’ébauche de la panicule), approximativement 70 jours avant la maturité.
La montaison, qui intervient environ deux semaines après l’initiation paniculaire: la gaine de la feuille paniculaire commence à gonfler sous l’effet du développement de la panicule.
L’épiaison, qui est l’exsertion (sortie) de la panicule de la gaine de la feuille paniculaire.
La floraison (ou anthèse) : ouverture des épillets en partant du haut vers le bas de la panicule. Elle intervient, pour toutes les variétés, 25 jours environ après l’initiation paniculaire.
Elle se termine par la pollinisation et la fécondation (ADRAO, 1986).
Phase de maturation Cette phase rassemble les différentes étapes suivantes (Adrao,1986):
Le stade laiteux, caractérisé par un état à consistance laiteuse du caryopse; stade où les dégâts d’oiseaux et de piqueurs-suceurs sont à craindre.
Le stade pâteux mou et dur, quand le contenu du grain se solidifie.
Le stade de maturité enfin, lorsque le grain a atteint ses dimensions définitives et perd la coloration verte.
Mécanismes, origines et utilisations
Les mutations sont au cœur de l’existence même de l’évolution et de l’adaptation des espèces aux variations de leur environnement. Dans la nature, le matériel génétique de tous les êtres vivants est sans cesse l’objet de modifications. L’ADN des génomes mutés, d’une part spontanément, au cours de la phase de réplication de l’ADN, et, d’autre part, sous l’effet d’agents naturels physiques, chimiques ou biologiques présents dans l’environnement. Ces agents sont dits « mutagènes »(Van Harten, 1980). Les mutations peuvent concerner différents niveaux, soit les bases nucléotidiques, les chromosomes ou l’ensemble du génome. Elles sont qualifiées de « ponctuelles » quand le changement ne porte que sur la nature d’une seule base nucléotidique (substitution, insertion ou délétion). Des inversions ou des duplications de séquences entières peuvent modifier l’ordre de gènes au sein d’un chromosome, voire le nombre de copies de certains gènes dans le génome (Van Harten, 1980). L’apparition d’une mutation n’entraîne pas systématiquement sa fixation au sein d’une lignée d’individus. Il existe en effet des systèmes de réparation de l’ADN. De plus, pour les espèces disséminées par graines, seules les mutations de l’ADN porté par les cellules reproductrices sont héritées. Par ailleurs, la redondance du code génétique fait qu’une part importante des mutations ponctuelles sont silencieuses et par suite n’entraînent pas de modifications phénotypiques. Mais certaines mutations confèrent aux individus un avantage sélectif ou un caractère recherché révélé dans des conditions particulières du milieu (Van Harten, 1980).
Evolution du nombre des talles
Les courbes de la figure 7 ci-dessous montrent l’évolution du nombre moyen des talles durant les 2 dernières suivis (car le talle n’est observable qu’a partir du 3è mois), sur les 5 variétés du riz.
• Au 60è jours, le témoin de la variété 3729 possède un nombre de talle de 2.4 tandis que qu’ils sont de 3.4, 4, 2.5 pour les doses 100, 200,300Gy. Les nombres de ces talles n’ont pas augmenté pour autant jusqu’ a la récolte.
• Les nombres de talles au 60è jours sont.4, 4.4, 2.8, 2.5 pour la variété 3737 aux doses 100, 200,300 et 400 Gy et 2.3 pour le témoin. Au 90è jours, le témoin possède 2.1 et quant aux autres doses 100, 200, 300, et 400 Gy, ils sont 3.1, 4.3, 4.1 et 3.5 respectivement.
• Quant à la variété F154, au 60è jours, les talles sont de 3.3, 2.2, 1.8, 1.3 pour les doses 100, 200, 300,400Gy et 2 pour le témoin. Il est 2.4 pour le témoin et 3.3, 2.3, 2.6, et 2.5 pour les doses 100, 200, 300,400Gy au 90è jours.
• Concernant la variété Jean Louis : au 60è jours, le témoin possède 8 talles et les doses 100, 200,300Gy possèdent 9.1, 7.2, 4.3. Alors qu’au 90è jours ils sont 9.7, 11, 9.5 pour les doses 100, 200, et 300Gy respectivement et 8.6 pour le témoin.
• Pour la variété B 22 : au 60è jours les nombres de talles ne semblent pas évoluer pendant le temps de suivi car ils sont respectivement de 3, 3.1, 3.6, et 2.3 aux doses 100, 200, 300 et 400 Gy et 3.6 pour le témoin, et ils restent à peu près les même au 90è jours.
Effet de l’irradiation sur les taux de germination
Les taux de germination pour le témoin et la dose 100Gy sont en général de 90%. Pour chaque variété de riz pluvial, les résultats montrent que le taux de germination des grains irradiés diminue quand la dose d’irradiation augmente. Dans cette expérience, les variétés de riz de la sous espèces indica 3737, B22, F124 possèdent un pourcentage de germination élevé par rapport à celle de sous espèces japonica ceci a été confirmé par les résultats de Raveloarisolo (2000) sur l’androgenèse. Ce résultat a été observé et remarqué aussi par Van Harten (1998) lors de son étude chez les autres céréales (blé, orge, et maïs) et Shaikh(1980) chez les légumineuses (Vigna radiata). L’aptitude des grains irradiés à germer dépend donc de l’espèce de la plante étudiée. Il s’agit de la dose faible 100Gy pour la variété du maïs PLATA (Razafinirina, 2011).
Effet de l’irradiation sur la fréquence de mutation
La fréquence de mutation est faible à 100Gy pour les variétés 3729, 3737, et B22, ils sont moins de 3%. Alors que pour les autres variétés F154 et Jean-Louis, elles sont élevées jusqu’à 35%. D’après les résultats obtenus par le test de radio sensibilité effectué par Razafinirina (2011), les doses 100 et 200Gy sont recommandées pour induire la mutation au sein du génome de chaque variété du riz testée en générale. Ces résultats nous permettent de dire que plus la dose d’irradiation augmente plus la chance d’obtenir des espèces mutantes est grande, mais par contre les taux de survivants sont de moins en moins élevés lorsque la dose d’irradiation est élevée. Ces taux de fréquence de mutation dans nos résultats sont encore élevés par rapport à la fréquence de mutation 0.0001 (10-4) mentionnée par Van Harten (1998). Nous avons donc beaucoup de chance pour avoir la mutation ou un mutant susceptible de tolérer l’attaque de Striga dans chacune de ces variétés du riz étudiées.
Comportement des plants de riz irradiés face aux bioagresseurs
Le riz représente le principal précédent cultural. Concernant les travaux de préparation des rizières, ils sont généralement manuels. La gestion des mauvaises herbes se limite essentiellement au sarclage manuel. L’incidence des insectes est moyenne à forte. Les principaux insectes appartiennent aux trois groupes suivants: défoliateurs /broyeurs, piqueurssuceurs et foreurs, l’attaque de ces insectes ne donne pas de signal s’il y a des Striga asiatica sur le champ de culture.
CONCLUSIONS
L’objectif de cette étude étant d’évaluer l’effet de l’irradiation sur le comportement des plants de riz pluvial (Oryza sativa L.) B-22, F-154, 3729, 3737 et Jean Louis de la 1 ère génération (M1) cultivées au champ», est atteint. Cette étude a permis d’analyser et de dégager les effets de l’irradiation sur les différents paramètres dont la germination, la survie des plantesirradiés, la hauteur des plantes, et la fréquence de mutation de riz en milieu paysan dans les zones citées et d’y appréhender les contraintes majeures de la production du riz pluvial. Pour toutes les variétés du riz, les doses 100Gy et 200Gy sont les plus efficaces pour la germination et la survie des plantules. Pour les doses supérieures ou égales à 300Gy, le nombre de survivant diminue, voir nulle. La hauteur des plantes diminue quand la dose augmente. Pour les taux de survivants, c’est toujours la dose 100Gy qui semble favorable au maintien de la survie de la plante pour la variété B22 et F154 (37,59 et 36,2 %) par rapport au témoin (25,86 et 23,1 %). Concernant la hauteur des plants du riz, l’irradiation ne semble pas réduire la hauteur des plantes, sauf pour les doses les plus élevées 400 et 500Gy. Les résultats sur les taux de chlorophylle nous permettent de dire que l’irradiation réduit ce taux. Plus la dose d’irradiation augmente, plus le taux de réduction augmente, ceci est de l’ordre de 2 à 35%. Cette étude a permis d’observer l’effet de l’irradiation sur les différents paramètres étudiés, nous conduisant à conclure que la variation du comportement ou des paramètres étudiés dépend de la dose d’irradiation utilisée et du génotype de la plante testée. Toutefois, la riziculture à Madagascar regorge d’énormes atouts qu’il s’avère impérieux d’exploiter. Ceci permettrait de relever la production rizicole locale et de contribuer au niveau national à la réalisation de l’autosuffisance en riz. Ainsi, à la lumière de ce diagnostic, les principales recommandations identifiées s’articulent comme suit:
o Approfondir le diagnostic par le biais d’expérimentations et proposer une gestion intégrée de la riziculture pluviale. Cette dernière devrait intégrer le respect des itinéraires techniques et du calendrier cultural (préparation du sol, dose, date et mode de semis, date de récolte, fertilisation et protection phytosanitaire). Enfin, elle serait testée avec un dispositif multi local dans la zone d’étude.
o Effectuer des tests et sélection variétaux des M2 obtenues de cette expérience, pour identifier les variétés écologiquement adaptées, performantes sur le plan agronomique et tenant compte des préférences des producteurs et en produire des semences en quantité suffisante et qualité requise.
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Table des matières
Remerciements
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des photos
Liste des abréviations
Liste des annexes
Adresse webographique
INTRODUCTION
GENERALITES
I-LE RIZ
I-1 Origine
I-2 Systématique
I-3 Morphologie de la plante de riz
I-3-1.Les racines
I-3-2 La tige
I-3-3 Les feuilles
I-3-4 Les organes reproductifs
I-4. Physiologie de la plante de riz
I-4-1.Phase vegetative
I-4-2.Phase reproductive
I-4-3. Phase de maturation
I-5. Ecologie de la plante de riz
I-5-1. Besoins en chaleur
I-5-2. Besoins en eau
I-6. Types de riziculture
I-6-1. Riziculture pluviale stricte
I-6-2. Riziculture submergée d’eau douce
I-7. Protection phytosanitaire de la culture du riz
I-7-1. Les mauvaises herbes
I-7-2. Les insectes nuisibles
I-7-3. Les maladies
I-7-4. Les ravageurs
I-8. La récolte du riz
II-LA MUTATION
II.1- Définition
II-2 Mécanismes, origines et utilisations
II.2.1- la mutation spontanée
II.2.2-la mutation induite
II-3 Avantages de la pratique de la mutation
MATERIELS ET METHODES
I-Site d’étude
I.1- Localisation du site d’étude
I.2-Position géographique
I.3-Climat
I.4-Type du sol
II-Matériels végétaux
III-Méthodes d’étude
III.1-Irradiation des semences
III.2- Plantation au champ des semences irradiées
III.3- Méthode de semis et entretien de culture
III-4Méthode de suivi
III-5-Méthode de calcul
III.5.1 Taux de la germination
III.5.2 Taux des survivants
III.5.3 Mesure de croissance et du développement des plants du riz
III.5.4 Mesure du taux de chlorophylle
III.5.5 Taux de réduction des différents paramètres
IV- Analyses statistiques des résultats
RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I- La germination
I-1.Taux de germination
I-2. Taux de réduction de la germination
II-Les survivants
II-1 Les taux de survivants
II-2 Les taux de réduction des survivants
III-Croissance et développement des plants du riz M1 pour chaque variété
III-1- Evolution de la croissance en hauteur des plants du riz M1
III-2- Evolution du nombre des talles
III-3- Evolution de la croissance foliaire du riz M1
III-4-Moyenne des hauteurs maximales des plantes M1
III-5- Taux de réduction de la hauteur
IV-Taux de chlorophylle
V- Estimation de la fréquence de mutation
DISCUSSIONS
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
Références bibliographiques
ANNEXES
Abstract
Résumé
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