National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Overview:  Céréales.AXE1 - Amélioration génétique et biotechnologie des céréales au Maroc

Céréales.AXE0 -  Céréales.AXE2


Leader: Ali Amamou, National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Team members: 4
Partner organizations: 2

Budget 2025
MAD : 0

Results: 2

  Axis Description
    
1.1 Résumé : Les grandes cultures représentent l’ossature de l’agriculture marocaine et sont la base des principales rotations culturales au niveau national : les céréales à elles seules représentent plus de 60% de la SAU, suivi par les légumineuses alimentaires (400.000 ha), les oléagineux annuels (127.000 ha) et les cultures fourragères (70.000 ha). L’INRA dispose de programmes de sélection des grandes cultures riches et très prometteurs pour la sélection de variétés performantes : des pratiques en constante évolution améliorent ce domaine pour développer de nouvelles variétés de manière plus précise (adaptation spécifique et/ou agriculture de précision) et plus rapide (MAS, Speed breeding, Production des doubles haploïdes). A l’aval de ces filières, la valorisation des produits permet de créer de la valeur ajoutée aussi bien chez les industriels que chez les agriculteurs à travers ses recherches en agroalimentaire et qualité : L’INRA doit veiller à apporter son soutien à ce maillon des filières des grandes cultures par la mise au point et le transfert de méthodes et procédés novateurs. Cet axe de recherche représente l’ossature du Mégaprojet céréales, il concerne l’amélioration génétique le développement des nouveaux outils de sélection tels que las marqueurs moléculaires et les techniques de speed breeding. La détermination des objectifs de recherche pour l’axe de recherche 1 est basée sur la considération du PMV et de la nouvelle stratégie Génération Green, les doléances de utilisateurs de la recherche et du programme de veille scientifique de l’INRA. Les objectifs de développement tels que exprimés par les différentes stratégies de développement agricole, par la profession et par la veille scientifique seront traduits en objectifs de l’axe stratégique de recherche. Il faut noter que la plupart des objectifs sont exprimés par les caractéristiques voulues dans les nouvelles variétés. Il y a cependant les recherches intermédiaires et les résultats intermédiaires qui permettent l’aboutissement à ces variétés. Les programmes de sélection sont de nature continue et cumulative. Les caractéristiques requises et introduits dans le matériel génétique doivent être recombinées avec des caractères nouveaux. Il y a un nombre suffisant de lignées avec de bonnes caractéristiques et celles seront utilisées dans hybridations pour pouvoir sélectionner des ségrégant avec des combinaisons améliorées. Les caractères à combiner sont par priorité : tolérance à la sécheresse, qualité technologique du grain et de la paille, Résistance aux maladies et insectes (à préciser par espèce : Blé dur, blé tendre, orge) et productivité et large adaptation. Dans le monde en générale et au Maroc en particulier, l’amélioration génétique des céréales est un facteur primordial dans l’amélioration te la stabilisation du rendement. Le facteur variété améliorée est responsable d’au moins 50% des progrès réalisés en productivité et en qualité et en rentabilité. Les contraintes de production (stresses biotiques et abiotiques) et les exigences du Marché (la qualité du produit) sont les lignes directrices de ces programmes. Les céréales présentées dans cet axe concernent : le blé dur, le blé tendre, l’orge, l’avoine et le riz (nouveau programme de sélection à l’INRA). Les objectifs de sélection sont la création la création de variétés, du blé dur et de blé tendre (par zones agro-écologiques), de l’orge et d’avoine pour la consommation humaine, de l’avoine et du riz hautement productive et de bonne qualité du grain. Ces variétés doivent être productives, résistantes aux stresses biotique et abiotique et de bonne qualité technologique Le programme de sélection, sujet de ce travail, est l’aspect le plus traditionnel de l’amélioration génétique. Cependant l’intervention de la biotechnologie appliquée à la sélection au champ est primordiale dans l’accélération du processus de sélection (haploïdes doublés, sélection assistée par marqueurs, …). Le programme de sélection se base sur la sélection des parents possédant les caractéristiques génétiques recherchées, de faire les hybridations (avec les variétés adaptées) et de sélectionner les lignées ségrégantes les plus performants et qui combinent des caractéristiques génétiques de productivité, de qualité, tolérance et de résistance aux stress biotiques et abiotiques. Les lignées avancées sont ainsi évaluées et proposées pour enregistrement au catalogue national des variétés. La collaboration avec des disciplines connexes telles que la protection des plantes et la qualité technologique, la physiologie végétale et l’agronomie est aussi nécessaire pour produire des variétés performantes. Mots clés : amélioration génétique, zone agro-écologique, céréales, variété, blé dur, blé tendre, orge, avoine, riz, stresses biotique et abiotique, qualité technologique 1.2.1 Orientations stratégique Le Maroc en générale soit les zones pluviales en particulier sont caractérisées par des événements climatiques de plus en plus extrêmes et imprévisibles. Cette caractéristique est d’autant plus accentuée avec les changements climatiques que connait notre région. Elle est principalement caractérisée par une grande variation dans le temps et dans l’espace. Le programme d’amélioration génétique des céréales de l’INRA a produit des variétés du blé dur, blé tendre, orge, triticale et d’avoine à haut potentiel de rendement, adaptées aux différentes zones agroclimatiques (caractérisées par les différents stress biotiques et abiotiques) et de bonne qualité technologique. Ces variétés sont créées pour répondre de mieux en mieux aux besoins de la profession, aux agriculteurs et au consommateur final. L’ultime objectif de tout programme d’amélioration est de rassembler le maximum de caractères dans une variété individuelle. La multitude de maladies et de ravageurs rend la tâche plus difficile bien que le meilleur moyen de lutte contre les maladies et ravageur reste la résistance génétique à travers le développement de nouvelles variétés portant des gènes de résistance. C’est un travail continue et de longue haleine, vu les possibilités d’apparition de nouveaux pathotypes de champignons et biotypes de ravageurs plus virulents et cassant la résistance existante dans la plante. Ceci nécessite un travail continu la recherche de nouvelles sources de résistance et l’étude de la variabilité génétique de maladies et des ravageurs pour contrôler l’apparition de ces nouveaux pathotypes et biotypes. Vu ces conditions des changements climatiques que connait notre planète en générale et le Maroc en particulier, associé aux doléances des régions et de la nouvelle stratégie de développement du secteur agricole « Génération Green 2020 -2030 », plus de travaux de sélection et de criblages de nouvelle ressources génétiques pour la tolérance à la sécheresse et aux hautes températures et leurs introgressions par des croisements s’impose. Ces croisements, associés à certains outils de biotechnologie à savoir la sélection assistée par marqueurs, le sauvetage in vitro des embryons issus des hybridations interspécifiques et la production de plantes haploïdes doublés, permettra d’élargir la base génétique des espèces de céréales à travers des croisements interspécifiques et d’accélérer le processus de sélection au champ. Finalement et pour répondre aux besoins des professionnels en termes de qualité des grains (minotiers), l’amélioration génétique des céréales est appelée à faire des sélections précoces des lignées en se basant sur la qualité technologique et pastière, à savoir la teneur en protéines, composants bioactifs (Phénols et Caroténoides), la force du gluten, l’indice du jaune (surtout le blé dur) et la teneur en oligo-éléments (Zinc et Fer). Les enjeux principaux sont le profit des agriculteurs de la région et l’impact sur l’économie national à travers l’augmentation de la productivité dans ces zones semi-arides. Ces enjeux sont de grande envergure puisque les acteurs cibles sont tous les intervenants dans la chaine de valeur des céréales de l’agriculteur au consommateur final en passant par les commerçants, les professionnels et les industriels. Le programme de l’amélioration génétique reste un projet fédérateur pour une intégration des disciplines de recherche et l’unité des efforts entre différents collaborateurs et laboratoires dont l’objectif ultime est le développement de l’agriculture Marocaine. 1.2.2Etat de l’art : A l’échelle mondiale, les céréales (blé et l’orge) sont les céréales les plus importantes car ils sont cultivé sur plus 268 million d’ha avec une production de plus 660 million de tonnes (FAO, 2015). Le blé est la 2ème source de calories et la 1ère source de protéines pour les pays en développement. Au Maroc, les céréales (blé dur, blé tendre, orge et l’avoine) occupent une place de choix dans le système de culture en zones pluviales. Le Maroc occupe un rang avancé en ce qui concerne la surface cultivées en céréales par rapport aux pays de l’Afrique du Nord. Cette importance est bien ressentie à travers l’importance accordée par les agriculteurs, en particulier les petits qui en font une source importante de protéine et une source de satisfaction des besoins du cheptel aussi. L’importance agronomique de céréales est dictée par le type de climat méditerranéen à pluviométrie et températures inconsistants, et par la compatibilité des céréales avec les systèmes de production prédominants. La contribution de la filière dans la consommation humaine et dans l'alimentation de bétail est primordiale. En effet, un Marocain consomme en moyenne 210 kg de céréales par an, contre une moyenne mondiale de 152 kg. Pour son approvisionnement, le pays, qui ne peut se contenter de sa production, est donc contraint d'importer plus de 44% de sa consommation annuelle. Cette quantité rapporte ainsi près de 60% de l'énergie et des protéines de la ration. De même les produits céréaliers (fourrage vert, paille, chaumes, grains d'orge et d’avoine) contribuent à près de 40% des unités fourragères dans l'alimentation du bétail. Les produits céréaliers couvrent des périodes critiques dans le calendrier fourrager des animaux. Du point de vue poids économique et social, Les céréales occupent 75% de la superficie agricole utile (hors jachère) ; 10-20% du PIB agricole avec de fortes fluctuations en fonction de la pluviométrie). Le secteur céréalier offre environ 40% des journées de travail mises dans l'activité agricole. Le poids social se voit au cours des années de sécheresse à travers l'accentuation de l'exode rural et le ralentissement des activités dans la majorité des secteurs non agricoles. Le poids économique des céréales se voit aussi à travers les importations croissantes surtout du blé tendre. En effet, le Maroc importe en moyenne 22 millions de quintaux par an (moyenne 1985-94) de blé tendre et environ 3 millions de quintaux d'orge en années de sécheresse (sauvegarde du cheptel). Récemment, le Maroc commence aussi à importer le blé dur. Toutes les importations qui représentent 45% des importations agricoles influencent significativement la balance commerciale du pays. Les tendances récentes à l'augmentation des prix internationaux des céréales peuvent alourdir d’avantage la facture en devises du pays et par conséquent alourdir les dépenses au niveau des ménages où la part de céréales est évaluée à plus de 25%. En ce qui concerne l’INRA, les acquis récents de recherche dans le cadre des PRMT constituent une matière pour l’état de l’art en Amélioration génétique et biotechnologie des céréales au Maroc : - Pour le blé tendre : 4 nouvelles variétés enregistrées entre 2010 et 2017 (dont 3 variétés de bonne qualité technologique surtout un indice de jaune élevé pour la semoulerie) ; - Pour le blé dur : 5 nouvelles variétés enregistrées entre 2007 et 2017 (caractère importants : résistance à la Cécidomyie, aux rouilles et de bonne qualité technologique ; - Pour l’orge : 4 nouvelles variétés enregistrées entre 2007 et 2017 (dont deux à grain nu et haute teneur en Betaglucane) ; - Pour l’avoine : 2nouvelles variétés d’avoine héxaploïdes améliorées conçues pour la consommation humaine entre 2007 et 2017 la variété Al Fawze (rendement en grains de 34 Qx/ha, taux de gruau de 74% et teneur en protéines dans le grain de 17%, taux des Béta-glucans de 5 %) et la variété Abtah (rendment en grains 43 Qx/ha, taux de gruau de 68%, teneur en protéines dans le grain de 13%, taux des Béta-glucans de 4%) ; Acquis en biotechnologie des céréales - Développement d’un nouveau germoplasme par hybridation interspécifique ; - Création de population de cartographie et marquage moléculaire ; - Identification ou validation des marqueurs pour la tolérance à la sécheresse ; - Application de la génétique inverse pour l’identification des marqueurs pour la tolérance à la sécheresse ; - Caractérisation de traits impliqués dans la tolérance à la sécheresse par la génétique conventionnelle. 1.2.3 Justification du projet (intérêt et originalité) La problématique principale qui entrave le développement de l’agriculture marocaine en générale et la productivité des céréales en particulier est l’environnement de production de chaque espèce. L’état de l’art de la création variétale des céréales au Maroc incite à pousser les recherches en vue de réaliser les objectifs planifiés de longue date en combinant les caractéristiques génétiques atteintes. Pour cette raison, les problématiques à soulever et à traiter sont classées en deux axes principaux à savoir : 1- les changements climatiques qui sévies sur la région ces dernières années. Ceux-ci ; qui restent un fléau international ; rendent le climat de notre pays ainsi que celui de toute la méditerranée imprévisible dans l’espace te dans le temps. En effet, la sécheresse et les hautes températures qui ont sévie sur le Maroc ces dernières années exige des efforts supplémentaires pour améliorer la productivité des céréales sous ces conditions. De plus, les conditions d’humidité et de température et l’apparition de nouvelles pathotypes de champignons et biotypes de ravageurs suite aux mutations de ces espèces rendent le combat contre les stresses biotiques (sécheresse, hautes températures, …) et abiotiques (maladies et ravageurs) une tâche difficile et continue dans le temps. De ce fait la production de nouvelles variétés adaptées aux environnements cibles (tolérantes au manque d’eau, résistantes aux maladies et ravageurs) avec des rendements supérieurs associés aux bonnes techniques culturale restent la solution ultime pour faire face à ces contraintes. 2- Le marché des céréales qui contrôle l’offre et la demande en céréale à travers le consommateur, l’industriel, la profession et le producteur. Le producteur exige la productivité (grain et paille), la profession et l’industrie exigent la productivité et la qualité du grain, alors que le consommateur exige la qualité du produit fini. Une variété productive adaptée à chaque environnement et dont la qualité du grain et bonne satisfera tous les doléances de tous ces intervenants de la chaine de valeur des céréales. Les programmes de sélection de différentes céréales sont de nature continue et cumulative. Les caractéristiques requises et introduits dans le matériel génétique doivent être recombinées avec de nouveaux caractères. Il y a un nombre suffisant de lignées avec de bonnes caractéristiques et celles seront utilisées dans hybridations pour pouvoir sélectionner des lignées de ségrégation avec des combinaisons améliorées. Les caractères à combiner : • Tolérance à la sécheresse et aux hautes températures ; • Précocité pour échapper au stresses de fin de cycle qui commence à s’installer • Résistance aux maladies et insectes qui sont spécifiques à chaque espèce individuelle ; • Qualité technologique du grain ; Pour l’améliorateur les enjeux sont l’augmentation du rendement, du profit de l’agriculteur et de la contribution de l’agriculture au produit de notre économie. A cause de la grande envergure de ces enjeux, les acteurs cibles sont non seulement les agriculteurs, mais toute la filière céréalière en incluant le consommateur final.
  Atlas
    
  Results
    
Code Type Result Name Leader Co-leader Activities Commodity View
Céréales.AXE1.Resultat1 Création de variétés de blé dur adaptées aux zones arides et semi-arides du Maroc Ali Amamou 1
Céréales.AXE1.Resultat2 Variétés de blé dur à haut potentiel de rendement et de bonne qualité pour les zones favorables sont créées Mona Taghouti 0
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