isoenzymatiques des estérases,

Al Awamia 100 - Décembre1999
41
Etudecomparative
despalmiers
dattiers
mâlesetfemelles
dela région
de Marrakech
réalisée
surla basedesphénotypes
isoenzymatiques
desestérases,
peroxydases
et endopéptidases
Majourhat K.l, Bendiab K. r'2et BaazizM.l
t Laboratoirede Biochimie et Améliorationdes Plantes,UniversitéCadi Ayyad, Facultédes
Sciences-Semlalia,
B.P S 15,Marrakech,Maroc
2 Laboratoirede Biocliimie, UniversitéCacliAyyad, Facultédes Scienceset Techniquescle
Gueliz,
B.P 618. Marrakech.Maroc
Résumé
AJindefaire une cornparaisonbiochimiqueclespieds mâlesetfemellesdu palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) de la palmeraie de Marrakech, l'étude de la variabilité enzymatiquedes
estérases(EST), desperoxydases(POX) et clesendopéptidases(ENP) ct été réctliséeen utilisant desJbliolesde 280 palmiers adultes,clnisis au hasarcl,dans trois grands secteursde la
palmeraie. Cet échnntillonnage a pernis cle ntontrer tlue le sexe mâle représente54 7odes
palntiers dattiers étudiés.Au total, 22 phénotypesisoenzymatiquesdes EST POX et ENP ont
été recenséspoLrrles 3 systèmesenz.ymatiques
polyntorphes,L'analysedesfréquencesdesphénotypesa permis de montrer une abondancedesphénotypesA des EST B des POX et C des
ENP chez les palmiers mâles.L'appartenoncedespieds mâlesetfemelles à une mêmeorighe génétiqueprobable,Iavariété'Bou-Skri'et I'approfondissement
desétudessur les isoenzymes commemarqueursprécocesdu sexechezle palm.ierdattief sont discutés.
Mots clés : Palmier dattier, isoenzymes, palmier mâle, palmier femelle, palmeraie
de Marrakech
Abstract: Comparative
studyof maleandfemaledatepalmsin
Marrakech
as achieved
on thebasisof isoenzyme
phenotypes
of
peroxidases
esterases,
andendopeptidases
In order to carry out ctbiochenticalcomparisonbefipeenmale andfemaledatepalm trees(Phoenix dactylifera L.) in Marrakech, leaf isoenzymevariability of esterases(EST), peroxidases
(POX) and endopeptidases(ENP) vuasachieved using 280 adult date palms, randomly harvestedin threesectorsof Marrakech palm grove.A part of 54 7oof all treesexhibitedmale
sex. A total of 22 isoenzymephenotypeswere scoredfor the three polymorphic enzyme sys-
AI Awamia 100- Décembre1999
42
tems.The data analysisshowedhighfrequenciesof the respectivephenotypesA, B and C for
EST POX and ENP,in malepalm trees.Data relatedto a possiblesamegeneticorigin ('Bou'
Skri' cultivar)for both male andfemale date palms in Marrakech and researchof valuable
early markersfor sex determination are discussedin this study'
malepalmtrees,femalepalmtrees,MarraKeywords : Datepalm,isoenzymes,
kechpalmgrove
i.".liïl .LLiIl Ll.r.t,D!- ir. ,JiS'.;r1Fl+ "!Tl J Sill J^îll Jx.lt li.rli. : ,rÂL
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PoX)
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,:'l^Kll
lntroduction
La palmeraiede Manakech,situéeentrele Haut Atlas et la petitechaînede Jbilet,est un exemple
écologiqueet touristique.C'était
de palmeraiesmarginales,jouant des rôles essentiellement
sièclequi auraitété à l'origine de
vers
le
onzième
région
cette
dans
l,arrivéedesAlmoravides
desmomentsde repos,aumarquant
et
du
sud
venant
caravaniers
Ainsi,
les
cettepalmeraie.
palmeraie
entière.
la
pour
donner
germées
qui
auraient
graines
raienijetédes
palmiers)à la
La participationde la palmeraiede Marrakech(800 ha de superficieet 150000
situées
marocaines
proàuction dattièrenationalerestenégligeabledevantcellesdespalmeraies
grande
en
plu, uu sud.Ceci est dû à la compositionde sesressourcesgénétiques,constituées
partie de palmiersmâleset de'khalts' (palmiersissusde semis)et où la maturationdes fruits
Al Awantict100- Décembre1999
produits par les palmiersfèmellesest incomplète.Peu de travauxont été consacrésaux variétésde palmier dattierde la région de Marrakech.En s'aidantd'uneclef d'identificationvade 28 cultivarsbien connusà la Stariétaleétabliesur la basede donnéesisoenzymatiques
(1998)
ont montréque 20 70seulement
tion expérimentalede Nebch àZagora,Bendiabet al.
variétés
du
sud, faiblement représentées.
des palmiers de Marrakech correspondentà l5
selon
la méthodetraditionnelle.
Néanmoins,cet assortimentvariétalne peutpasêtreconflrmé
pour I'identificationmorphologiquedescultivars,n'arrivent
En effet,les fiuits, indispensables
pas à ternrinerleur maturité.Auparavant,El Houmaizi et al. (1993) ont étudié6 cultivarsde
'Bou-Skri','Tadment','Boupalmier dattierrencontrésà Marrakech.Il s'agitdes variétés
'Jihel'et'Bou-Feggous'.
'lklane',
Les piedsdes3 dernierscultivars,morphoStharnminoile',
phénotype
isoenzymatiquede 'Bou-Skri' (3 bandes
présentaient
le
logiquementidentifiés,
au niveaude la zoned'activitéEst-l) défini parBaazizet Saaidi(1988)en utilid'estérases
santlesfoliolescommematérielvégétal.En appliquantla mêmeméthodeavecdu pollencomme
de clonesmâlesde palmierdattierontétéréamatérielde départ,desessaisd'identiflcation
(1992).
desestérases
et
enzymatiques
Ainsi,
I'exploitation
dessystèmes
lisésparFakiret al.
génotypes
prol1
mâles
permis
de
caractériser
transaminase
a
de la glutamateoxaloacétate
v e n a n dt u H a u tT a f i l a l c t .
En utilisantle mêmematérielvégétal(fblioles),prélevéaussibien sur despalmiersmâlesque
des palmiersfèmelles,nouscontribuons,danscetteétude,à la comparaisonde ces deux resde 3 systèmesenzymasourcesgénétiqucssur la basedes phénotypesélectrophorétiques
desperoxydaseiet des entiquespolymorpheschezle palmierdattier.Il s'agitdesestérases,
Ainsi, l'appartenance
éventuelleà uneou plusieurssourcesgénétiques(variétés)
dopéptidases.
seradiscutée.Les systèmesenzymatiquesplus discriminantsdesressourcesserontidentifiés
pour I'approfbndissement
des travaux visant I'identiflcationprécocedes sexesmâle et 1èmelle chez PhoenixdactyliferaL.
et méthodes
Matériel
végétal
Matériel
L'échantillonnagedes fblioles est réalisésur les palmiersadultesmâleset f'emellesappartenant à trois grandssecteursde la palmeraiede Marrakech,notésPl (secteurcentral),P2 (secteur Nord-Ouest)et P3 (secteurNord-Est).Danschaquesecteur,unecentainede palmiersdattiers adultessont échantillonnés.Les fblioles prélevéessont identifiéessuivantle secteuret
le sexedu palmier dont elles sont issues.Elles sont séparéesen 2 lots selon le sexemâle ou
lescouplesde lots (mâle,femelle)resfèmelle.Ainsi, aux secteursPl,P2 et P3 correspondent
pectif's(M I , Fl ), (M2,F2) et (M3, F3). Le matérielvégétalestconservé,ensuite,à -40 'C juso u ' às o nu t i l i s a t i o nu l t é r i e u r e .
Al Awamia 100- Décembrel999
44
et électrophorèse
Extraction
desenzymes
Des extraitsenzymatiquessont préparésà partir des folioles de palmier dattier à I'aide d'un
(EST),endopéptidases
(ENP)
tamponTAMET (pH 7,0) (Bendiabet al., 1993).Les estérases
polyacrylamide,
gels
(POX)
sur
des
de
1l
Vo
en
suiperoxydases
et
révélées
sont séparées
et
vant les méthodesdécritesdansBendiab(1992) et Bendiabet al. (1993).
Résultats
Le dénombrementdes palmiersmâleset femellesde la palmeraiede Marakech a permis de
constaterque 54 7o des palmierssont de sexemâle (Tableau1). Ce pourcentageest moins
variabled'un secteurà I'autre.La variationrestelimitée à2-3 Vo.
Tâbleau 1. Efïectifs despalmiersdattiersde sexemâle (M) et femelle (F) dans3 secteursde
la palmeraiede Marrakech(Pl, P2 et P3).
Secteur
PI
P2
P3
Lot
Na
Pb (Vo)
M1
F1
M2
FZ
M3
F3
49
47
47
51
49
56
44
3 t
54
46
<i
46
Palmeraie
(Pl +P2+P3)
54
150
M
46
130
F
uN indiqueI'effectifde palmiersdattierséchantillonnés.
b P indiquelespourcentages,
parsecteur.
despalmiersmâleset fèmelles.
d'extraitsenzymatiquespréparésà partir desfolioles,suivie d'unedétection
L'électrophorèse
de I'activité des EST POX et ENP sur gel, permetI'obtentionde zymogrammesmontrant deux
et trois zonesd'activité pour les systèmesdes EST et POX, fespectivement(Fig.1). Une
seulezone d'activitéest révéléepour le systèmedes ENP. Ainsi,22 phénotypesélectrophoréûquessontmis en évidence(Fig.2).LazoneEST:I contribue,avecd'autresiosoformesanodiquesde la zone EST-2, à la formation de 12 phénotypesdes EST, notésA-L. Le système
des POX ne montre que 4 phénotypesdifférents(A-D). La révélationdesENP est à I'origine
des différentes
de 6 phénotypes(A-F). Les fréquencesdes phénotypesélectrophorétiques
enzymessont résuméesdansle tableau2. Ainsi, les lots de palmiersdattiersmâles sont capar desfréquencesélevéespour les phénotypesA desEST, B des
ractérisés,essentiellement,
POX et C desENP. Par contre,les phénotypesD desEST et desPOX et le phénotypeB des
ENP sont plus abondantschez les lots de palmiers femelles.La répartition des principaux phénotypesisoenzymatiques(tiéquencesupérieureà 0,05 pour les 2 sexes)sur les 2 ressources
génétiquesdansla palmeraietotale(P1+P2+P3)confirme la présencesimultanéedesphéno-
Al Awamia 100- Décembre1999
destypesA desEST,B desPOX et C desENP chez
typesdansles deux cas,avecI'abondance
les palmiersmâles(Fig.3).Le phénotypeD desPOX, aux isoformesplus anodiques,estplus
fiéquent chez les palmiersdattiersde sexefemelle.
desestérases
@ST),peroxydases(POX)
Thbleau 2. Fréquencesdesphénotypesisoenzymatiques
palmiers
mâles(Ml, M2 et M3)
dattiers
lots
de
pour
3
(ENP),
déteminées
et endopéptidases
de la palmeraiede
3
secteurs
(Fl,
à
F2
et
F3)
correspondant
sexe
femelles
et 3 autreslots de
(Pl,
P2
et
P3)
Marrakech
lots de palmiers"
Enzyme _-Phénotypeb
A
B
L
D
E
F
G
H
f
J
K
fl
M1 FI
(.4e) G7)
0.25 0.04
0.08 0.04
0.29 0.32
0.08 0.19
0.04
0.04 0.13
0.06
0.10 0.15
L
0.02 0.06
0.04 0.06
M2
(47)
0.23
0 . 1l
0.26
0.09
0.09
0.04
0.02
0.02
0.09
0.06
-
F2
(3' 7)
0.19
0.08
0.20
0.08
0.16
0.03
0.08
0.05
0.11
0.03
P3
M3 F3
(s4) (46)
0.18 0.07
0.04 0.04
0.26 0,20
0.0'/ 0.24
0.04 0.11
0.07 0.11
0.02
0.0'7 0.02
0.17 0.t7
0.02 0.02
0.04 0.02
P1+P2+P3
M
F
(r50) (130)
0,22 0,10
0,08 0,06
Q,27 0,24
0,08 0,17
0,06 0,09
0,05 0,08
0,03 0,01
0,03 0,03
0,12 0,t2
0,03 0,04
0,02 0,04
0,01 0,02
0.65
0.20
0.13
0.02
0,70
0,18
0,04
0,08
0,68
0,13
0,05
0,14
0,4'7
0,17
0,28
0,02
0,06
0,50
0,2' 7
0,17
0,04
0,02
B
C
D
0.59
0.20
0.04
0.r6
0.62
0.17
0.02
0.19
0.85 0.78
0.09 0.03
0.06 0.19
0,65
0.24
0.07
0.04
B
C
D
E
0.53 0.53
0.08 0.26
0.29 0.13
0.02 0.06
0.08 0.02
0.45 0.46
0.23 0.27
0.26 0.i9
0.03
0.06 0.05
0.43 0.s0
0.20 0.26
0.28 0.19
0.04 0,04
0.06
POX
ENP
" 1eschiffres entre parenthèsesindiquent le nombre de palmiers dattiers étudiés
b les phénotypesisoenzymatiquessont indiquésdansla figure 2
Al Awamia100- Décembre1999
46
t ' I
desepté;ase$,;(EST),
.
,FiCure1:'fzimogSammès
shdopépti&sês.ffiNP),ôb-,'
$Ërox!ffies,i(P6x)ét
ae,i
tehus,aprèçéleeÉrophonèjsed'e.xtrait$,.foliaire-S
I
naffilets ûattiêrirnâlaset temelles,dê
laibakne.i
I
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t
EST
O
E
F
G
H
I
J
K
L
i
j
i
ENP
POX
A
B
C
D
E
F
::
ides:
i Figufe ,2:.:Reptésëntâtion plrénôtyprcs
, isoenzymâtidues
(ËST)ipérdeseStérases
(ENP)
er
endopeptid
oxydâses.(F0Xl
,
i révëlésal nivèaudei folibies;dèpalmiers
, dauiersmâle5et fçmellesde là,palmêiaiç
AI Awamict100- Décembrel999
^1
T /
EST
100'/.
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20.4
'lo%
0.4
POX
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
1A%
o%
Figure 3. Répartition(7o)des phénotypesélec(EST). peroxydases
trophorétiquesdesestér-ases
(POX) et endopéptidaqes
(ENP) selonles sexes
mâle(M) et femelle(F) deSpalmiersdattielsde
lâ palmeraiede Marrakech.
FPolDl
l r P o xc l
ItrPoxBl
i
i
i
ITPOXAI
l
ENP
100%
90%
80%
60%
50%
10%
et conclusion
Discussion
Le pourcentageélevé de palmiers dattiersmâles dans la palmeraiede Marrakech (54 Vo)
conflrme I'hypothèsequ'ellerésultede semisnaturelsoù seulementla moitié de I'effectif des
plantesest de sexefemelle,pouvantdonnerdesfruits à maturationpartielle.Le pourcentage
élevé de palmiersmâlesest en faveur du maintiende la diversitégénétiquede la palmeraie
pour assurerla pollinisationde I'ende Marrakech.Cependant,il n'estpas indispensable
sembledespalmiersf'emelles.En efI'et,il suffit de 2 Vode palmiersmâlespour assurerla pollinisation à I'intérieurd'unepalmeraie(Saaidi,communicationpersonnelle).
Sansconsidérationdes sexesmâle et femelle despalmiersdattiersde la palmeraiede Marrakech, le phénotypeélectrophorétique
desENP le plus fréquentest de type A. Celui ci carac'Bou-Feggous
tériseplusieursvariétésde palmier,oomme 'Bou-Skri',
ou Moussa','BouS t h a m r nbi l a n c h e ' , ' B o u - S t h a m n
moi i r e ' e t ' J i h e l(' B a a z i ze t S a a i d i ,1 9 8 8; B e n d i a b e t a l . ,
1998).Le fàit que le phénotypeisoenzynratique
A desEST estI'un des2 phénotypesles plus
48
Al Awamia 100- Décembrel999
fréquents(A,C) à Marrakechest en fàveur de la présencedu cultivar 'Bou-Skri' qui montre
le caractèred'hybride pour plusieursloci des ENP, EST et GOT (glutamateoxaloacétate
transaminase).
Le mênrerésultata été trouvé auparavantpar Bendiab(1gg2) où la palmeraie
de Manakech forme un grouped'affinitéavecles lots de plantsde palmierdattierissusde graines
provenantde croisementsavecle cultivar'Bou-Ski'. Il n'estpasexclu que la variété'Bou-Skri,
qui produit des dattessèchess'apprêtantfircilementà la conservationet au transport,constitueraitune sourcede nourrjtureimportantedescaravaniersvenantdu sud et qui auraientdissém.inédes grainesde la variété'Ilou-Skri' à Marrakech.
Danscetteétude,les phénotypesisoenzymatiques
rencontréschezles palmiersfemelles,peuvent être égalementttouvéschez les piedsmâles,justifiant une origine génétiquecommune.
Néanmoins,I'abondancede certainsphénotypespeut être liée à l'cxpression(aspectquantitatif) des gènesles gouvernant.Ce seraitle casdesphénotypesC et D desperoxydases,fréquentschezles palnriersf'emelleset qui se distinguentclesphénotypesA et B par la présence
d'isolbrmestrès anodiques,r'évélées
chezles individus de hauteactivité enzymatique(résultats non publiés). Les marqucursbiochimiquesprélirninairesayant montré une différence
d'expressionselon le sexedu palmier dattieqnréritenttl'être approfondissur leurs aspectsquantitatif et qualitatif.En efI'et,l'identificatior précocedessexesmâle et femelle chezlepalmier
dattier revêt un intérêtprimordial. Les palmiersmâlesfournissantdu pollen sont très importantsdansles programmesde croisements
dirigésvi.santI'améliorationde la plantepour la productivité (Al-Ghamdi et al., 1988)et la résistanceaux malaclies(Saai<ti,1990).Notons. cependant,que desinflorescencesbisexuéespeuvent,parfois,apparaîtreau coursde la période
de maturationdes dattes.La raretédes étudesdansce domaineest due, essentiellement,
au
retarddansI'apparitiondesinflorescencesmâleset femelles,nécessaires
pour confirmer Ie sexe
de la plante.Une tentativea été réaliséedernièrementpar Siljak-Yakovlevet a/. (1996) qui,
en considérantun déterminismechronrosomiquedu sexe(type XY), ont développéune méthode cytologique,difficile d'applicationet baséesur la colorationdeschlomosomesavec la
chfomomycineA3 (seflxant sul les séquences
cleDNA ricbesen basesGC) et permettantde
distinguerles pairesde chromosotnesf'emelleset rnâlesqui sonthomomorpheset hétérornorphes,
respeçtivement.
Néanmoins,l'existence,
rrrênredansdescasrares,de palmiersdattiersbisexués
peut impliquer des confusionsdansla carac(ér'isation
biochimiquedu sexe,rendantle déterminjsme sexueldc type XX-XY insufl'i.sant
pour cxpiiquerla lbrmation de fleurs de sexeopposéchezlesespècesdioiques.11en tlécoulcla nécessité
de dévclopperclesnrarqueursde types
variésdansle cas du palmier dattier'.
Remerciements
Ce travail est soutenupar unc bourseclele chercheIFS D/2,+65-l de la FonclirtiolInternationalc pour la Science,Stockholm,Suède.
Al Awamia 100- Décembrel999
49
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Siljak-Yakovlev,
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